JP2009128074A - 光干渉断層画像診断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 光路の状態が正常であるか否かを、ユーザが認識可能な光干渉断層画像診断装置を提供する。
【解決手段】 測定光と参照光とを干渉させることにより得られた干渉光に基づいて断層画像を形成する光干渉断層画像診断装置であって、光源から出力される光を更に分割し、基準光５０３を得る手段（４０８）と、基準光５０３を伝送するための光路４３６であって、基準光５０３が参照光５０７と干渉されるまでの光路長が、参照光５０７が反射光５０６と干渉されるまでの光路長と略等しい光路４３６と、基準光５０６を参照光５０８と干渉させることで得られた干渉光データの時間変化を算出する手段とを備える。
【選択図】 図５

Description

本発明は、光干渉断層画像診断装置に関するものである。

従来より、動脈硬化の診断や、バルーンカテーテルまたはステント等の高機能カテーテルによる血管内治療時の術前診断、あるいは、術後の結果確認のために、光干渉断層画像診断装置（ＯＣＴ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｈｅｒｅｎｔ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）が使用されてきた。

光干渉断層画像診断装置は、先端に光学レンズおよび光学ミラーを取り付けた光ファイバを内蔵したカテーテルを血管内に挿入した状態で、光学ミラーを回転させながら血管内に測定光を出射し生体組織からの反射光を受光することでラジアル走査を行い、これにより得られた反射光と予め測定光から分割された参照光とを干渉させることで、該干渉光に基づいて血管の断面画像を描出するものである。

さらに、最近では、光干渉断層画像診断装置の改良型として、波長掃引を利用した光干渉断層画像診断装置も開発されている。

波長掃引利用の光干渉断層画像診断装置は、基本的な構成は、光干渉断層画像診断装置（ＯＣＴ）と同様であるが、光干渉断層画像診断装置よりも波長の長い光源を用い、かつ波長の異なる光を連続して出射する点に特徴がある。そして、生体組織の深さ方向の各点の反射光強度を、干渉光の周波数解析により求めることで、参照光の光路長を可変させるための機構を不要としている。

ここで、上記光干渉断層画像診断装置は、いずれも、測定光（又は反射光）や参照光の光量ならびにその干渉性能が、描出される断面画像の品質に大きく影響してくる。このため、測定光（又は反射光）や参照光の光量ならびにその干渉性能が一定の水準を維持するように光路が構成されていることが望ましい。

一方で、光干渉断層画像診断装置の使用環境や納入の際の輸送環境によっては、装置に継続的な振動等が加わることで、光源の増幅性能、干渉性能が劣化してしまうことがある。また、光路を形成する光ファイバの接続、損失、偏波状態に影響を及ぼし、測定光（又は反射光）や参照光の光量ならびにその干渉性能が低下してしまうことがある。この場合、干渉光に基づいて描出される断面画像の品質が劣化することとなる。

一般に、断面画像の品質の劣化は、わずかであっても誤診断につながる可能性があるため、劣化があった場合には、ユーザ（医師）は、直ちにサービスパーソンを呼び出すことで、光源の増幅性能、干渉性能、ならびに光ファイバの接続、損失、偏波状態を改善するための処置（諸々の調整）を行うことが必要となる。
特表２００１−５２７６５９号公報

しかしながら、断面画像の劣化がわずかであった場合、ユーザ（医師）自身が気付かないことも多く、劣化した断面画像のままで診断を継続してしまうことも考えられる。

このため、光干渉断層画像診断装置には、光源の増幅性能、干渉性能、ならびに光ファイバの接続、損失、偏波状態が正常（良好）であるか否かをユーザ（医師）自身が客観的に認識できるような構成が施されていることが望ましい。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、光路の状態が正常であるか否かを、ユーザが認識可能な光干渉断層画像診断装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために本発明に係る光干渉断層画像診断装置は以下のような構成を備える。即ち、
光源から出力される光を測定光と参照光とに分割し、該測定光を体腔内に挿入されるプローブを介して測定対象に出射することで該測定対象からの反射光を取得した後、該反射光を前記参照光と干渉させることで、前記測定光の出射の方向における該反射光の強度分布を算出し、該強度分布に基づいて該測定対象の断層画像を形成する光干渉断層画像診断装置であって、
前記光源から出力される光を更に分割し、基準光を得る分割手段と、
前記基準光を伝送するための光路であって、該基準光が前記参照光と干渉されるまでの光路長が、前記参照光が前記反射光と干渉されるまでの光路長と略等しい光路と、
前記基準光を前記参照光と干渉させることで得られた干渉光データの時間変化を算出する算出手段とを備える。

本発明によれば、光路の状態が正常であるか否かを、ユーザが認識可能な光干渉断層画像診断装置を提供することが可能となる。

以下、必要に応じて添付図面を参照しながら本発明の各実施形態を詳細に説明する。

［第１の実施形態］
１．光干渉断層画像診断装置の測定原理
はじめに光干渉断層画像診断装置の測定原理について簡単に説明する。一般に光は電磁波であるため、混合させた場合に干渉するという性質を有する。干渉しやすいか干渉しにくいかの干渉性能はコヒーレンス性とも呼ばれ、一般的な光干渉断層画像診断装置では、干渉性の低い低コヒーレンス光（低干渉性光）が利用される。

低コヒーレンス光は、横軸に時間、縦軸に電場をとった場合、図１（ａ）の１０１、１０２に示すように、ランダムな信号となる。同図における各々の山は波連と呼ばれ、波連は一つ一つが相互に独立な位相と振幅を持っている。このため、図１（ａ）のように同じ波連同士が重なった場合は（１０１と１０２）干渉して強めあう一方（１０３参照）、わずかな時間遅れがあった場合には（図１（ｂ）の１０４と１０５）、打ち消しあって、干渉が観測されなくなる（図１（ｂ）の１０６参照）。

光干渉断層画像診断装置は、かかる性質を利用したものであり、図２に装置の基本原理を示す。同図に示すように、低干渉性光源２０１から出た光をビームスプリッタ２０４で分割し、それぞれを参照ミラー２０２と測定対象２０３に向かわせる。このとき、測定対象側から戻ってくる反射光には、物体表面で反射した光や、物体内部の浅い位置で反射した光、物体内部の深部で反射した光など様々な位置からの反射光が含まれる。

しかし、入射光が低干渉性光であるため、干渉が観測される反射光は、ビームスプリッタ２０４から参照ミラー２０２までの距離をＬ、コヒーレンス長をΔＬとすると、ビームスプリッタ２０４からの距離がＬ＋ΔＬ／２の位置に存在する反射面からの反射光のみとなる。

したがって、ビームスプリッタ２０４から参照ミラー２０２までの距離を変えれば、検出器２０５ではその距離に対応した物体内反射面からの反射光のみを選択的に検出することができる。そして、各距離に応じた反射光の強度に基づいて、物体内部の構造情報を可視化することで断面画像を形成することができる。

２．光干渉断層画像診断装置の外観構成
図３は本発明の第１の実施形態にかかる光干渉断層画像診断装置（３００）の外観構成を示す図である。

図３に示すように、光干渉断層画像診断装置（３００）は、カテーテル部３０１と、スキャナ／プルバック部３０２と、操作制御装置３０３とを備え、スキャナ／プルバック部３０２と操作制御装置３０３とは、信号線３０４により接続されている。

カテーテル部３０１は、直接血管内に挿入され、光プローブ（不図示）を用いて血管内部の状態を測定する。スキャナ／プルバック部３０２は、カテーテル部３０１と着脱可能で、モータを内蔵し、カテーテル部３０１内の光プローブのラジアル動作を規定する。

操作制御装置３０３は、血管内光干渉断層診断を行うにあたり、各種設定値を入力するための機能や、測定により得られたデータを処理し、断面画像として表示するための機能を備える。

操作制御装置３０３において、３１１は本体制御部であり、測定により得られたデータを処理したり、処理結果を出力する。３１１−１はプリンタ／ＤＶＤレコーダであり、本体制御部３１１における処理結果を印刷したり、データとして記憶したりする。

３１２は操作パネルであり、ユーザは該操作パネル３１２を介して、各種設定値の入力を行う。３１３は表示装置としてのＬＣＤモニタであり、本体制御部３１１における処理結果を表示する。

３．光干渉断層画像診断装置の機能構成
本実施形態にかかる光干渉断層画像診断装置（３００）の機能構成について図４を用いて説明する。

４０９は超高輝度発光ダイオード等の低干渉性光源である。低干渉性光源４０９は、その波長が１３１０ｎｍ程度で、その可干渉距離（コヒーレント長）が数μｍ〜１０数μｍ程度であるような短い距離範囲でのみ干渉性を示す低干渉性光を出力する。

このため、この光を２つに分割した後、再び混合した場合には分割した点から混合した点までの２つの光路長の差が数μｍ〜１０数μｍ程度の短い距離範囲内の場合には干渉光として検出され、それよりも光路長の差が大きい場合には干渉光が検出されない。

なお、第３のシングルモードファイバ４３３の結合点は光カップラ部４０８に限定されるわけではなく、第１のシングルモードファイバ４２８上、光カップラ部４０８から光路長の可変機構４１６までの光路上、光カップラ部４０８からスキャナ／プルバック部３０２までの光路上にあっても構わない。

低干渉性光源４０９の光は、第１のシングルモードファイバ４２８の一端に入射され、先端面側に伝送される。第１のシングルモードファイバ４２８は、途中の光カップラ部４０８で第２のシングルモードファイバ４２９及び第３のシングルモードファイバ４３３と光学的に結合されている。

光カップラ部とは、１つの光信号を２つ以上の出力に分割したり、入力された２つ以上の光信号を１つの出力に結合したりすることができる光学部品であり、低干渉性光源４０９の光は、当該光カップラ部４０８により最大で３つの光路に分割して伝送されうる。

第１のシングルモードファイバ４２８の光カップラ部４０８より先端側（測定光路）には、スキャナ／プルバック部３０２が設けられている。スキャナ／プルバック部３０２内には、非回転部と回転部との間を結合し、光を伝送する光ロータリジョイント４０３が設けられている。

更に、光ロータリジョイント４０３内の第４のシングルモードファイバ４３０の先端側には、カテーテル部３０１のコネクタ部４０２がスキャナ／プルバック部３０２の光アダプタ部４３７と着脱自在に接続されている。これにより光の送受信を繰り返す光プローブ４０１内に挿通され回転駆動可能な第５のシングルモードファイバ４３１に、低干渉性光源４０９からの光が伝送される。

第５のシングルモードファイバ４３１に伝送された光は、光プローブ４０１の先端側から血管内の生体組織にラジアル走査しながら照射される。そして、生体組織の表面あるいは内部で散乱した反射光の一部は光プローブ４０１により取り込まれ、逆の光路を経て第１のシングルモードファイバ４２８側に戻り、光カップラ部４０８によりその一部が第２のシングルモードファイバ４２９側に移り、第２のシングルモードファイバ４２９の一端から出射され光検出器（例えばフォトダイオード４１０）にて受光される。

なお、光ロータリジョイント４０３の回転部側は回転駆動装置４０４のラジアル走査モータ４０５により回転駆動される。また、ラジアル走査モータ４０５の回転角度は、エンコーダ部４０６により検出される。更に、スキャナ／プルバック部３０２は、直線駆動装置４０７を備え、信号処理部４１４からの指示に基づいて、カテーテル部３０１の挿入方向（体腔内の末梢方向およびその反対方向）の動作（軸方向移動）を規定している。軸方向移動は、信号処理部４１４からの制御信号に基づいて、直線駆動装置４０７が光ロータリジョイント４０３を含むスキャナを移動させるように動作することにより実現される。

一方、第２のシングルモードファイバ４２９の光カップラ部４０８より先端側（参照光路）には、参照光の光路長を変える光路長の可変機構４１６が設けてある。

この光路長の可変機構４１６は生体組織の深さ方向（測定光の出射の方向）の検査範囲に相当する光路長を高速に変化させる第１の光路長変化手段と、光プローブを交換して使用した場合の個々の光プローブの長さのばらつきを吸収できるように、その長さのバラツキに相当する光路長を変化させる第２の光路長変化手段とを備えている。

第２のシングルモードファイバ４２９の先端に対向して、この先端とともに１軸ステージ４２０上に取り付けられ、矢印４２３に示す方向に移動自在のコリメートレンズ４２１を介して、グレーティング４１９が配置されている。また、このグレーティング４１９（回折格子）と対応するレンズ４１８を介して微小角度回動可能なガルバノメータ４１７が第１の光路長変化手段として取り付けられている。このガルバノメータ４１７はガルバノメータコントローラ４２４により、矢印４２２方向に高速に回転される。

ガルバノメータ４１７はガルバノメータのミラーにより光を反射させるものであり、参照ミラーとして機能するガルバノメータに交流の駆動信号を印加することによりその可動部分に取り付けたミラーを高速に回転させるように構成されている。

つまり、ガルバノメータコントローラ４２４より、ガルバノメータ４１７に対して駆動信号が印加され、該駆動信号により矢印４２２方向に高速に回転することで、参照光の光路長が、生体組織の深さ方向の検査範囲に相当する光路長だけ高速に変化することとなる。この光路差の変化の一周期が一ライン分の干渉光を取得する周期となる。

一方、１軸ステージ４２０は光プローブ４０１を交換した場合に、光プローブの光路長のバラツキを吸収できるだけの光路長の可変範囲を有する第２の光路長変化手段として機能する。さらに、１軸ステージ４２０はオフセットを調整する調整手段としての機能も備えている。例えば、光プローブ４０１の先端が生体組織の表面に密着していない場合でも、１軸ステージ４２０により光路長を微小変化させることにより、生体組織の表面位置からの反射光と干渉させる状態に設定することが可能となる。

光路長の可変機構４１６で光路長が変えられた光は第２のシングルモードファイバ４２９の途中に設けた光カップラ部４０８で第１のシングルモードファイバ４２８側から得られた光と混合されて、干渉光としてフォトダイオード４１０にて受光される。

一方、第３のシングルモードファイバ４３３の先端側（基準光路）には、光源の増幅性能、干渉性能の劣化、ならびに参照光の光路を形成する光ファイバ（第２のシングルモードファイバ４２９）の接続、損失、偏波状態を確認するために用いる基準光を伝送する基準光伝送機構４３６が設けてある。

この基準光伝送機構４３６は、光カップラ部４０８で分割された基準光が反射ミラー４３５において反射した後、光カップラ部４０８にて参照光と干渉するまでの光路長が、参照光の光路長に等しくなるように構成されている。

基準光の光路内には、シャッタ部４３２が配され、信号処理部４１４からの開閉指示に基づいて、シャッタ制御部４３４が開閉動作の制御を行う。シャッタ部４３２は、カテーテル部３０１がスキャナ／プルバック部３０２に接続され生体組織の断面画像を形成する場合（「測定モード」の場合）には、閉状態となる。一方、カテーテル部３０１の接続が解除され、光源の増幅性能、干渉性能ならびに参照光の光路を形成する光ファイバ（第２のシングルモードファイバ４２９）の接続、損失、偏波状態を確認する場合（「チェックモード」の場合）には、開状態となる。

基準光伝送機構４３６内の反射ミラー４３５において反射した基準光は、光カップラ部４０８で第２のシングルモードファイバ４２９側から得られた光と混合されて、干渉光としてフォトダイオード４１０にて受光される。

なお、基準光伝送機構４３６は、基準光を伝送するにあたり、光路上に接続部を持たず、また、光路長を変更させるような可動部を持たない。このため、接続不良による基準光の劣化がなく、基準光の強度や干渉性能が低下しにくい。

このようにしてフォトダイオード４１０にて受光された干渉光（「測定モード」の場合にあっては、測定光と参照光との干渉光、「チェックモード」の場合にあっては、参照光と基準光との干渉光）は光電変換され、アンプ４１１により増幅される。

その後、復調器４１２に入力され、復調器４１２では干渉した光の信号部分のみを抽出する復調処理を行い、その出力はＡ／Ｄ変換器４１３に入力される。

Ａ／Ｄ変換器４１３では、干渉光信号を２００ポイント分サンプリングして１ラインのデジタルデータ（「干渉光データ」）を生成する。サンプリング周波数は、光路長の１走査の時間を２００で除した値である。

Ａ／Ｄ変換器４１３で生成されたライン単位の干渉光データは、信号処理部４１４に入力される。測定モードの場合、信号処理部４１４では生体組織の深さ方向の干渉光データをビデオ信号に変換することにより、血管内の各位置での断面画像を形成し、所定のフレームレートでＬＣＤモニタ４２７に出力する。

チェックモードの場合、干渉光データが信号処理部４１４に入力されると、干渉光データの時間変化が算出され、算出結果がＬＣＤモニタ４２７にグラフ表示される。また、算出結果から、干渉光に基づいて抽出される断面画像の品質の劣化が判断される。品質の劣化の主な原因は光源の増幅性能、干渉性能の劣化であり、また、第１のシングルモードファイバ４２８、参照光の光路を形成する光ファイバの接続、損失、偏波状態の悪化による場合もある。

これにより、ユーザは、光源の増幅性能、干渉性能、光ファイバの接続、損失、接続状態が良好であるかを客観的に認識することができる。

信号処理部４１４は、更に光路長調整手段制御装置４２６と接続されている。信号処理部４１４は光路長調整手段制御装置４２６を介して１軸ステージ４２０の位置の制御を行う。また、信号処理部４１４はモータ制御回路４２５と接続され、ラジアル走査モータ４０５の回転駆動を制御する。

また、信号処理部４１４は、参照ミラー（ガルバノメータミラー）の光路長の走査を制御するガルバノメータコントローラ４２４と接続され、ガルバノメータコントローラ４２４は信号処理部４１４へ駆動信号を出力し、モータ制御回路４２５はこの駆動信号に基づいてガルバノメータコントローラ４２４と同期をとる。

４．光干渉断層画像診断装置３００における光の伝送経路
次に、光干渉断層画像診断装置３００において低干渉性光源４０９から出力された光が分割され、それぞれの光路上を伝送された後、フォトダイオード４１０において受光されるまでの伝送経路の概要について説明する。

図５は、本実施形態にかかる光干渉断層画像診断装置３００における測定光、参照光、基準光の伝送経路を模式的に示した図である。図５に示すように、低干渉性光源４０９から出力された光は、光カップラ部４０８に入力される。

そして、測定モードの場合、測定光は、５０１→５０２→５０４→５０６と伝送され、５０７→５０８と伝送された参照光と混合され、干渉する。該干渉光は矢印５０９方向に伝送され、フォトダイオード４１０において受光される。

一方、チェックモードの場合、基準光は、５０１→５０３→５０５→５０６と伝送され、５０７→５０８と伝送された参照光と混合され、干渉する。該干渉光は矢印５０９方向に伝送され、フォトダイオード４１０において受光される。

５．信号処理部４１４の詳細構成
次に、図６を用いて、光干渉断層画像診断装置３００の信号処理部４１４における処理の概要について説明する。図６は、信号処理部４１４の詳細構成ならびに関連する機能ブロックを示した図である。

測定モードの場合、Ａ／Ｄ変換器４１３で生成された干渉光データは、ラインメモリ部６０１において、モータ制御回路４２５から出力されるラジアル走査モータ４０５のエンコーダ部４０６の信号を用いてラジアル走査モータ１回転あたりのライン数が５１２本となるように処理された後、後段のラインデータ生成部６０２に出力される。

ラインデータ生成部６０２では、干渉光データに対してライン加算平均処理、フィルタ処理、対数変換処理等を施し、生体組織の深さ方向の干渉光強度データを生成することで、ラインデータを生成した後、該生成したラインデータを後段の信号後処理部６０３に出力する。信号後処理部６０３では、ラインデータに対してコントラスト調整、輝度調整、ガンマ補正、フレーム相関、シャープネス処理等を行い、画像構築部（ＤＳＣ）６０４に出力する。

画像構築部６０４では、極座標のラインデータ列から、ビデオ信号に変換し、ＬＣＤモニタ４２７に断面画像を表示する。なお、ここでは一例として、５１２ラインから画像を構築する例を示しているが、このライン数に限定されるものではない。

一方、チェックモードでは、Ａ／Ｄ変換器４１３で生成された干渉光データが、前述のラインメモリ部６０１、ラインデータ生成部６０２を経て、グラフ生成部６０６に入力される。

グラフ生成部６０６では、入力された干渉光データに基づいて、干渉光データの時間変化を算出し、これに基づいて最大値を検出し干渉光強度を算出する。

また、該算出された干渉光強度を予め定められた基準強度と比較し、基準強度に対する干渉光強度の劣化度合いが所定の閾値以上となっているか否かを判断する。なお、グラフ生成部６０６における処理の詳細は後述する。

干渉光データグラフ表示部６０７では、ＬＣＤモニタ４２７に干渉光データの時間変化をグラフ表示するよう制御すると共に、グラフ生成部６０６において算出された干渉光強度や劣化度合い、算出に用いられた基準強度、所定の閾値等を表示する。

６．グラフ生成部６０６における処理の詳細
次にグラフ生成部６０６における処理の詳細について説明する。図７は、グラフ生成部６０６に入力された干渉光データに基づいて行われる処理の内容を説明するための図である。

グラフ生成部６０６では、まず、入力された干渉光データの時間変化を算出し、これに基づいて、最大値７０１を抽出する。

更に、干渉光データのうち、最大値７０１及びその近傍のデータ部分を除くデータ部分の平均値（７０２）を算出する。そして、最大値７０１と平均値７０２との差分から、干渉光強度７０３を算出する。

更に、グラフ生成部６０６では、予め定められた基準強度（参照光と基準光とを干渉させることで得られる干渉光が有するべき強度）と比較する。そして、１００−（干渉光強度／基準強度×１００）を計算することにより、干渉光強度７０３が基準強度に対してどの程度劣化しているか（劣化度合い）を求める。

更に、求められた劣化度合いが、所定の閾値以上であるか否かを判断し、所定の閾値以上である場合には、光源の増幅性能、干渉性能、ならびに参照光の光路上の光ファイバの接続、損失、偏波状態が正常でないと判断し、その旨のメッセージを出力する。

図８は、グラフ生成部６０６において処理された干渉光データをグラフ表示した様子を示す図である。

図８に示すように、抽出された最大値及び算出された平均値が表示されるとともに、干渉光強度が表示される。また、基準強度が示され、基準強度と最大値との間に、算出された劣化度合いが表示される。更に、劣化度合いが所定の閾値以上であった場合には、警告が表示される。

以上の説明から明らかなように、本実施形態にかかる光干渉断層画像診断装置では、測定光、参照光のほかに、基準光を分割し、チェックモード時に参照光と基準光を干渉させる構成とした。

そして、参照光と基準光との干渉光の強度を管理することとした。この結果、ユーザ（医師）は、光源の増幅性能、干渉性能、ならびに光ファイバの接続、損失、偏波状態が良好であるか否かを客観的に認識することが可能となった。

［第２の実施形態］
上記第１の実施形態では、基準光の光路長が参照光の光路長と等しくなるように構成することしたが、本発明は、これに加えて、基準光の光路長＜測定光の光路長、または測定光の光路長＋検査範囲＜基準光の光路長となるようにしたうえで、参照光の光路長が基準光の光路長と等しくなるよう１軸ステージ４２０にて調整する構成としても良い。

このように、基準光の光路長が測定光の光路長と大きく異なるように構成することにより、測定モードにおいて、たとえ基準光を測定光に干渉させたとしても、測定結果（断面画像）に影響がでることがなくなる。つまり、測定モード中にシャッタ部４３２を閉状態にする必要がなくなるため、シャッタ部４３２そのものが不要となる。

なお、この場合、１軸ステージ４２０は、測定モードでは、参照光の光路長が測定光の光路長に等しくなるように動作し、チェックモードでは、参照光の光路長が基準光の光路長に等しくなるように動作することとなる。

このように、本実施形態によれば、シャッタ部４３２がなくても、上記第１の実施形態と同様の効果が得られる。

［第３の実施形態］
上記第１の実施形態では、光源の増幅性能、干渉性能、ならびに参照光の光路上の光ファイバの接続、損失、偏波状態が正常でないと判断された場合に、その旨のメッセージを出力する構成としたが、本発明はこれに限定されず、偏波コントローラを配し、参照光の偏波状態を改善可能に構成してもよい。

図９は、本実施形態にかかる光干渉断層画像診断装置９００における機能構成を示す図である。図９に示すように、本実施形態にかかる光干渉断層画像診断装置は、偏波コントローラ９０１を有し、偏波コントローラ制御部９０２の制御のもとで動作することで、参照光の偏波状態を改善することが可能である。

なお、偏波コントローラ制御部９０２は信号処理部４１４と接続され、グラフ生成部６０６において、参照光の光路上の光ファイバの偏波状態が正常でないと判断された場合に、信号処理部４１４より動作指示を受けるよう構成されている。

このように、本実施形態によれば、偏波状態が正常でない場合でも、ユーザ（医師）がサービスパーソンを呼び出すことなく改善させることが可能となる。

［第４の実施形態］
上記第１乃至３の実施形態では、本発明を光干渉断層画像診断装置に適用した場合について説明したが、本発明は光干渉断層画像診断装置に限られず、波長掃引利用の光干渉断層画像診断装置に適用することも可能である。以下、波長掃引利用の光干渉断層画像診断装置に適用した場合について説明する。

１．波長掃引利用の光干渉断層画像診断装置の測定原理
はじめに波長掃引利用の光干渉断層画像診断装置の測定原理について簡単に説明する。なお、波長掃引利用の光干渉断層画像診断装置は、上記第１の実施形態において説明した光干渉断層画像診断装置の測定原理（図１、図２）と光干渉を利用する点において基本的に同じである。そこで、ここでは光干渉断層画像診断装置との相違点を中心に説明する。

光干渉断層画像診断装置との測定原理上の相違点は光源にあり、第１にコヒーレント長が異なる。つまり、光干渉断層画像診断装置の光源は、コヒーレント長が１０μｍ〜２０μｍ程度の低干渉性光を用いるのに対して、波長掃引利用の光干渉断層画像診断装置の光源には、コヒーレント長が４〜１０ｍｍ程度のものが用いられる。

これは、光干渉断層画像診断装置の場合、生体組織の深さ方向の検査範囲は、参照ミラーの可動範囲に依存するのに対して、波長掃引利用の光干渉断層画像診断装置の場合、生体組織の深さ方向の検査範囲は、コヒーレント長に依存するからである。そして、血管等の生体組織の深さ方向の全範囲を網羅するために、波長掃引利用の光干渉断層画像診断装置では、コヒーレント長の比較的長い光源が用いられる。

光源の第２の相違点は、波長掃引利用の光干渉断層画像診断装置の場合、波長が連続的に掃引されることにより異なる波長を持つ光が連続的に照射される点にある。

上記第１の実施形態にかかる光干渉断層画像診断装置の場合、生体組織の深さ方向の各点からの反射光の抽出は、参照ミラーの移動により実現し、測定対象の深さ方向の分解能は、照射する光のコヒーレント長に依存していた。

これに対して、波長掃引利用の光干渉断層画像診断装置の場合、連続的に波長を変化させた光を照射し、生体組織の深さ方向の各点からの反射光の強度は、干渉光の周波数成分の違いに基づいて行うことを特徴としている。

一般的に、掃引する光の周波数（波長の逆数）を下式（式１）に示す時間関数として考えると、干渉光の強度は下式（式２）に示す時間関数として表現できる。このとき、Δｘは参照光と測定光の光路差を示し、Δｆは単位時間における周波数の変化率を示すものである（Ａ、Ｂ、Ｃは定数を示す）。
（式１）ｆ（ｔ）＝ｆ_α＋Δｆｔ
（式２）Ｉ（ｔ）＝Ａ＋Ｂｃｏｓ（ＣΔｘ（ｆ_α＋Δｆｔ））
式２からわかるように、干渉光強度Ｉ（ｔ）の時間変化の周波数成分は光路差Δｘと波長掃引の周波数変化Δｆで表される。したがって、干渉光の周波数成分がわかれば、光路差ごとの干渉光強度がわかることになる。

これにより、１ライン分の信号を取得するのに要する時間が短くなり、また、深さ方向の検出範囲を大きくすることができる。

図１０は、波長掃引利用の光干渉断層画像診断装置の基本原理を示す図である。同図において波長掃引光源１００１は、Ｓｗｅｐｔ Ｌａｓｅｒである。

波長掃引光源１００１より順次出力された異なる周波数を有する光は、ビームスプリッタ１００４で分割され、それぞれ参照ミラー１００２と測定対象１００３に向かう。このとき測定対象１００３側から戻ってくる反射光には、物体表面での反射光や、物体内部の浅い位置で反射した光、物体内部の深部で反射した光など様々な位置からの反射光が含まれる。

上述のように、検出器１００５において、観測された干渉光を周波数分解することで、測定対象の深さ方向の特定の位置での構造情報を可視化することが可能となる。この結果、断面画像を形成することができる。

なお、波長掃引光源１００１より出力される光は、コヒーレント長が４〜１０ｍｍ程度あるため、測定対象の深さ方向の検査範囲が全て網羅できるため、参照ミラーを動作させる必要は無く、参照ミラー１００２は一定の距離に固定して配されることとなる。

このように参照ミラーを機械的に動かす必要がないので、波長掃引利用の光干渉断層画像診断装置の場合、光干渉断層画像診断装置と比べて１ライン分の信号を取得するのに要する時間が短くなり、フレームレートを上げることができる。光干渉断層画像診断装置における最大フレームレートが１５ｆｒ／ｓであるのに対し、波長掃引利用の光干渉断層画像診断装置のフレームレートは３０〜２００ｆｒ／ｓ程度である。

そもそも光干渉断層画像診断装置や波長掃引利用の光干渉断層画像診断装置の場合、血球成分への光の吸収を避け、良好な断面画像を取得するために、診断時には血液を排除しなければならない。このため、フレームレートが低いと血液を排除しておく時間を長くしなければならず、臨床上好ましくない。これに対して、波長掃引利用の光干渉断層画像診断装置の場合、数秒間の血液排除で血管の軸方向に３０ｍｍ以上の断面画像を取得することができるため、臨床上の問題を低減させることができるというメリットがある。

２．波長掃引利用の光干渉断層画像診断装置の機能構成
図１１は、波長掃引利用の光干渉断層画像診断装置１１００の機能構成を示す図である。以下、上記第１の実施形態において図４を用いて説明した光干渉断層画像診断装置との相違点を中心に説明する。

１１０８は波長掃引光源であり、Ｓｗｅｐｔ Ｌａｓｅｒが用いられる。Ｓｗｅｐｔ Ｌａｓｅｒを用いた波長掃引光源１１０８は、ＳＯＡ１１１６（ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ｏｐｔｉｃａｌ ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）とリング状に結合された光ファイバ１１１７とポリゴンスキャニングフィルタ（１１０８ｂ）よりなる、Ｅｘｔｅｎｄｅｄ−ｃａｖｉｔｙ Ｌａｓｅｒの一種である。

ＳＯＡ１１１６から出力された光が、光ファイバ１１１７を進み、ポリゴンスキャニングフィルタ１１０８ｂに入り、ここで波長選択された光が、ＳＯＡ１１１６で増幅され、最終的にｃｏｕｐｌｅｒ１１１４から出力される。

ポリゴンスキャニングフィルタ１１０８ｂは、光を分光する回折格子１１１２とポリゴンミラー１１０９との組み合わせで波長を選択する。回折格子１１１２により分光された光を２枚のレンズ（１１１０、１１１１）によりポリゴンミラー１１０９の表面に集光させる。これによりポリゴンミラー１１０９と直交する波長の光のみ同一の光路を戻り、ポリゴンスキャニングフィルタ１１０８ｂから出力されるため、ミラーを回転させることで、波長の時間掃引を行うことができる。

ポリゴンミラー１１０９は、例えば、３２面体のミラーが使用され、回転数が５００００ｒｐｍ程度である。ポリゴンミラー１１０９と回折格子１１１２とを組み合わせたユニークな波長掃引方式により、高速、高出力の波長掃引が可能である。

Ｃｏｕｐｌｅｒ１１１４から出力された波長掃引光源１１０８の光は、第１のシングルモードファイバ１１３０の一端に入射され、先端側に伝送される。第１のシングルモードファイバ１１３０は、途中の光カップラ部１１２６で第２のシングルモードファイバ１１３１及び第３のシングルモードファイバ１１３６と光学的に結合されている。従って、この光カップラ部１１２６により最大で３つの光路に分割されて伝送される。

第１のシングルモードファイバ１１３０の光カップラ部１１２６より先端側（測定光路）には、非回転部と回転部との間を結合し、光を伝送する光ロータリジョイント１１０３が設けられている。

更に、光ロータリジョイント１１０３内の第４のシングルモードファイバ１１４０の先端側には、カテーテル部３０１のコネクタ部１１０２がスキャナ／プルバック部３０２の光アダプタ部１１４１と着脱自在に接続されている。これにより光プローブ１１０１内に挿通され回転駆動可能な第５のシングルモードファイバ１１４２に、波長掃引光源１１０８からの光が伝送される。

伝送された光は、光プローブ１１０１の先端側から体腔内の生体組織にラジアル走査しながら照射される。そして、生体組織の表面あるいは内部で散乱した反射光の一部が光プローブ１１０１により取り込まれ、逆の光路を経て第１のシングルモードファイバ１１３０側に戻る。さらに、光カップラ部１１２６によりその一部が第２のシングルモードファイバ１１３１側に移り、第２のシングルモードファイバ１１３１の一端から出射され光検出器（例えばフォトダイオード１１１９）にて受光される。なお、光ロータリジョイント１１０３の回転部側は回転駆動装置１１０４のラジアル走査モータ１１０５により回転駆動される。また、ラジアル走査モータ１１０５の回転角度は、エンコーダ部１１０６により検出される。更に、スキャナ／プルバック部３０２は、直線駆動装置１１０７を備え、信号処理部１１２３からの指示に基づいて、カテーテル部３０１の挿入方向の動作を規定している。

一方、第２のシングルモードファイバ１１３１の光カップラ部１１２６より先端側（参照光路）には、参照光の光路長を微調整する光路長の可変機構１１２５が設けてある。

この光路長の可変機構１１２５は光プローブを交換して使用した場合の個々の光プローブの長さのばらつきを吸収できるように、その長さのばらつきに相当する光路長を変化させる光路長変化手段を備えている。

第２のシングルモードファイバ１１３１およびコリメートレンズ１１３４は、その光軸方向に矢印１１３３で示すように移動自在な１軸ステージ１１３２上に設けられ、光路長変化手段を形成している。

具体的には、１軸ステージ１１３２は光プローブ１１０１を交換した場合に、光プローブの光路長のばらつきを吸収できるだけの光路長の可変範囲を有する光路長変化手段として機能する。さらに、１軸ステージ１１３２はオフセットを調整する調整手段としての機能も備えている。例えば、光プローブ１１０１の先端が生体組織の表面に密着していない場合でも、１軸ステージにより光路長を微小変化させることにより、生体組織の表面位置からの反射光と干渉させる状態に設定することが可能となる。

光路長の可変機構１１２５で光路長が微調整された光は第２のシングルモードファイバ１１３１の途中に設けた光カップラ部１１２６で第１のシングルモードファイバ１１３０側から得られた光と混合されて、フォトダイオード１１１９にて受光される。

一方、第３のシングルモードファイバ１１３６の先端側（基準光路）には、光源の増幅性能、干渉性能ならびに参照光の光路を形成する光ファイバ（第２のシングルモードファイバ１１３１）の接続、損失、偏波状態を確認するために用いる基準光を伝送する基準光伝送機構１１３９が設けてある。

この基準光伝送機構１１３９は、光カップラ部１１２６で分割された基準光が反射ミラー１１３８において反射した後、光カップラ部１１２６にて参照光と干渉するまでの光路長が、参照光の光路長に等しくなるように構成されている。

基準光の光路内には、シャッタ部１１３７が配され、信号処理部１１２３からの開閉指示に基づいて、シャッタ制御部１１３５が開閉動作の制御を行う。シャッタ部１１３７は、カテーテル部３０１がスキャナ／プルバック部３０２に接続され生体組織の断面画像を形成する場合（「測定モード」の場合）には、閉状態となる。一方、カテーテル部３０１の接続が解除され、光源の増幅性能、干渉性能ならびに参照光の光路を形成する光ファイバ（第２のシングルモードファイバ１１３１）の接続、損失、偏波状態を確認する場合（「チェックモード」の場合）には、開状態となる。

基準光伝送機構１１３９内の反射ミラー１１３８において反射した基準光は、光カップラ部１１２６で第２のシングルモードファイバ１１３１側から得られた光と混合されて、干渉光としてフォトダイオード１１１９にて受光される。

なお、基準光伝送機構１１３９は、基準光を伝送するにあたり、光路上に接続部を持たず、また、光路長を変更させるような可動部を持たない。このため、接続不良による基準光の劣化がなく、基準光の強度や干渉性が低下しにくい。

このようにしてフォトダイオード１１１９にて受光された干渉光（「測定モード」の場合にあっては、測定光と参照光との干渉光、「チェックモード」の場合にあっては、参照光と基準光との干渉光）は光電変換され、アンプ１１２０により増幅された後、復調器１１２１に入力される。この復調器１１２１では干渉した光の信号部分のみを抽出する復調処理を行い、その出力は干渉光信号としてＡ／Ｄ変換器１１２２に入力される。

Ａ／Ｄ変換器１１２２では、干渉光信号を１８０ＭＨｚで２０４８ポイント分サンプリングして、１ラインのデジタルデータ（干渉光データ）を生成する。なお、サンプリング周波数を１８０ＭＨｚとしたのは、波長掃引の繰り返し周波数を４０ｋＨｚにした場合に、波長掃引の周期（１２．５μｓｅｃ）の９０％程度を２０４８点のデジタルデータとして抽出することを前提としたものであり、特にこれに限定されるものではない。

Ａ／Ｄ変換器１１２２にて生成されたライン単位の干渉光データは、信号処理部１１２３に入力される。測定モードの場合、信号処理部１１２３では干渉光データをＦＦＴ（高速フーリエ変換）により周波数分解して深さ方向のデータを生成し、これを座標変換することにより、血管内の各位置での断面画像を形成し、所定のフレームレートでＬＣＤモニタ１１２７に出力する。

一方、チェックモードの場合、信号処理部１１２３では、干渉光データの時間変化を算出し、これをＬＣＤモニタ１１２７にグラフ表示するとともに、光源の増幅性能、干渉性能ならびに参照光の光路を形成する光ファイバの接続、損失、偏波状態が正常であるか否かを判断する。

これにより、ユーザは、光源の増幅性能、干渉性能ならびに光ファイバの接続、損失、偏波状態が良好であるか否かを客観的に認識することができる。

信号処理部１１２３は、更に光路長調整手段制御装置１１４２と接続されている。信号処理部１１２３は光路長調整手段制御装置１１４２を介して１軸ステージ１１３２の位置の制御を行う。また、信号処理部１１２３はモータ制御回路１１２４と接続され、断面画像を形成する際のビデオ同期信号に同期して内部のメモリに該断面画像を格納する。

また、このモータ制御回路１１２４のビデオ同期信号は、回転駆動装置１１０４にも送られ、回転駆動装置１１０４はビデオ同期信号に同期した駆動信号を出力する。

３．波長掃引利用の光干渉断層画像診断装置１１００における光の伝送経路
次に、波長掃引の光干渉断層画像診断装置１１００において波長掃引光源１１０８から出力された光が分割され、それぞれの光路上を伝送された後、フォトダイオード１１１９において受光されるまでの伝送経路の概要について説明する。

図１２は、本実施形態にかかる波長掃引利用の光干渉断層画像診断装置１１００における伝送経路を模式的に示した図である。図１２に示すように、波長掃引光源１１０８から出力された光は、光カップラ部１１２６に入力される。

そして、測定モードの場合、測定光は、１２０１→１２０２→１２０４→１２０６と伝送され、１２０７→１２０８と伝送された参照光と混合され、干渉する。該干渉光は矢印１２０９方向に伝送され、フォトダイオード１１１９において受光される。

一方、チェックモードの場合、基準光は、１２０１→１２０３→１２０５→１２０６と伝送され、１２０７→１２０８と伝送された参照光と混合され、干渉する。該干渉光は矢印１２０９方向に伝送され、フォトダイオード１１１９において受光される。

４．信号処理部１１２３の詳細構成
次に、図１３を用いて、波長掃引利用の光干渉断層画像診断装置１１００の信号処理部１１２３における処理の概要について説明する。図１３は、信号処理部１１２３の詳細構成ならびに関連する機能ブロックを示した図である。

測定モードの場合、Ａ／Ｄ変換器１１２２で生成された干渉光データは、ラインメモリ部１３０１において、モータ制御回路１１２４から出力されるラジアル走査モータ１１０５のエンコーダ部１１０６の信号を用いてラジアル走査モータ１回転あたりのライン数が５１２本となるように処理された後、後段のラインデータ生成部１３０２に出力される。

ラインデータ生成部１３０２では、干渉光データをＦＦＴにより周波数分解して、生体組織の深さ方向の干渉光強度データを生成することで、ラインデータを生成した後、該生成したラインデータを後段の信号後処理部１３０３に出力する。信号後処理部１３０３では、ラインデータに対してコントラスト調整、輝度調整、ガンマ補正、フレーム相関、シャープネス処理等を行い、画像構築部（ＤＳＣ）１３０４に出力する。

画像構築部１３０４では、極座標のラインデータ列から、ビデオ信号に変換し、ＬＣＤモニタ１１２７に断面画像を表示する。なお、ここでは一例として、５１２ラインから画像を構築する例を示しているが、このライン数に限定されるものではない。

一方、チェックモードでは、Ａ／Ｄ変換器１１２２で生成された干渉光データは、ラインメモリ部１３０１において、グラフ表示に必要なデータ量を蓄積した後、後段のラインデータ生成部１３０２に出力される。

ラインデータ生成部１３０２では、干渉光データをＦＦＴにより周波数分解して、生体組織の深さ方向の干渉光強度データを生成することで、ラインデータを生成した後、後段のグラフ生成部１３０６に出力される。

グラフ生成部１３０６では、入力された干渉光データに基づいて、干渉光強度の最大値を検出する。また、干渉光強度の深さ方向の（すなわち光路長差に対する）最大値からの減衰を、予め定められた基準減衰と比較し、基準減衰以上となっているか否かを判断する。なお、グラフ生成部１３０６における処理の詳細は後述する。

干渉光データグラフ表示部１３０７では、ＬＣＤモニタ１１２７に干渉光データの深さ方向のグラフを表示するよう制御すると共に、グラフ生成部１３０６において算出された干渉光強度の最大値や深さ方向の最大値からの減衰、算出に用いられた基準減衰等を表示する。

５．グラフ生成部１３０６における処理の詳細
次にグラフ生成部１３０６における処理の詳細について説明する。図１４は、グラフ生成部１３０６に入力された干渉光データに基づいて行われる処理の内容を説明するための図である。

図１４において、横軸は深さ方向の距離を表わし、縦軸は干渉光データの強度を示している。図１４に示すように、波長掃引利用の光干渉断層画像診断装置の場合、基準光と参照光の光路長が等しい位置（基準光の光路長と参照光の光路長との差分が０の位置）において、干渉光データの強度が最大となり、そこからのずれ量が大きくなるほど、干渉光データの強度が減衰していく。

そこで、波長掃引利用の光干渉断層画像診断装置１１００では、光源の増幅性能、干渉性能の劣化の有無や、光ファイバの接続、損失、偏波状態が良好であるか否かを、この減衰度合いに基づいて判断する。

このため、グラフ生成部１３０６では、まず、入力されたラインデータに基づいて基準光と参照光の光路長が等しい位置からのずれ量（距離）に対する干渉光データの強度の変化を算出するとともに、干渉光データの強度の最大値１４０１を検出する。

更に、干渉光データの強度が、最大値１４０１からみて所定値（ここでは、６ｄＢ）減衰した点を抽出する。上述したように、波長掃引利用の光干渉断層画像診断装置の場合、基準光の光路長と参照光の光路長との差分が０の位置において、干渉光データが最大となるため、最大値１４０１からみて所定値減衰した点は、２点存在する（１４０２、１４０３）。そこで、抽出された２点間の距離（減衰距離）１４１１を算出する。

更に、グラフ生成部１３０６では、予め定められた基準距離（正常と認められる光路を伝送された参照光と基準光とを干渉させることで得られる干渉光が有するべき距離であって、点１４０４と１４０５との距離）１４１２と比較する。そして、減衰距離≦基準距離となっているか（基準減衰以上となっているか）を判定する。

更に、減衰距離≦基準距離となっている場合には、光源の増幅性能、干渉性能ならびに参照光の光路上の光ファイバの接続、損失、偏波状態が正常でないと判断し、その旨のメッセージを出力する。

図１５は、グラフ生成部１３０６において処理された干渉光データをグラフ表示した様子を示した図である。

図１５に示すように、最大値１５０５から６ｄＢ減衰した位置に、点線１５０１が表示されるとともに、減衰距離を示すために、点線１５０１と干渉光データとの交点には、点線１５０２が表示される。更に、基準距離を示すために、実線１５０３が表示される。

更に、減衰距離≦基準距離であった場合には、警告メッセージ１５０４が表示される。

以上の説明から明らかなように、本実施形態にかかる波長掃引利用の光干渉断層画像診断装置では、測定光、参照光のほかに、基準光を分割し、参照光と基準光を干渉させる構成とした。

そして、参照光と基準光との干渉光の強度の深さ方向の減衰度合いを管理することとした。この結果、ユーザ（医師）は、光源の増幅性能、干渉性能ならびに光ファイバの接続、損失、偏波状態が良好であるか否かを客観的に認識することが可能となった。

［第５の実施形態］
上記第４の実施形態では、基準光の光路長が参照光の光路長と等しくなるように構成することしたが、本発明は、これに加えて、基準光の光路長＜測定光の光路長、または測定光の光路長＋検査範囲＜基準光の光路長となるようにしたうえで、参照光の光路長が基準光の光路長と等しくなるように１軸ステージ１１３２にて調整する構成としても良い。

このように、基準光の光路長が測定光の光路長と大きく異なるように構成することにより、測定モードにおいて、たとえ基準光を測定光に干渉させたとしても、測定結果（断面画像）に影響がでることがなくなる。つまり、測定モード中にシャッタ部１１３７を閉状態にする必要がなくなるため、シャッタ部１１３７そのものが不要となる。

なお、この場合、１軸ステージ１１３２は、測定モードでは、参照光の光路長が測定光の光路長に等しくなるように動作し、チェックモードでは、参照光の光路長が基準光の光路長に等しくなるように動作することとなる。

このように、本実施形態によれば、シャッタ部１１３７がなくても、上記第４の実施形態と同様の効果が得られる。

［第６の実施形態］
上記第４の実施形態では、光源の増幅性能、干渉性能ならびに参照光の光路上の光ファイバの接続、損失、偏波状態が正常でないと判断された場合に、その旨のメッセージを出力する構成としたが、本発明はこれに限定されず、偏波コントローラを配し、参照光の偏波状態を改善可能に構成してもよい。

図１６は、本実施形態にかかる光干渉断層画像診断装置１６００における機能構成を示す図である。図１６に示すように、本実施形態にかかる光干渉断層画像診断装置は、偏波コントローラ１６０１を有し、偏波コントローラ制御部１６０２の制御のもとで動作することで、参照光の偏波状態を改善することが可能である。

なお、偏波コントローラ制御部１６０２は信号処理部１１２３と接続され、グラフ生成部１３０６において、参照光の光路上の光ファイバの偏波状態が正常でないと判断された場合に、信号処理部１１２３より動作指示を受けるよう構成されている。

このように、本実施形態によれば、偏波状態が正常でない場合でも、ユーザ（医師）がサービスパーソンを呼び出すことなく改善させることが可能となる。

光干渉断層画像診断装置の測定原理を説明するための図である。 光干渉断層画像診断装置の基本原理を説明するための図である。 光干渉断層画像診断装置の外観構成を示す図である。 本発明の第１の実施形態にかかる光干渉断層画像診断装置３００の機能構成を示す図である。 光干渉断層画像診断装置３００における伝送経路を模式的に示した図である。 信号処理部４１４の詳細構成ならびに関連する機能ブロックを示した図である。 グラフ生成部６０６に入力された干渉光データに基づいて生成されたグラフの一例を示す図である。 グラフ生成部６０６において処理された干渉光データをグラフ表示した様子を示す図である。 本発明の第３の実施形態にかかる光干渉断層画像診断装置９００における機能構成を示す図である。 波長掃引利用の光干渉断層画像診断装置の基本原理を示す図である。 波長掃引利用の光干渉断層画像診断装置１１００の機能構成を示す図である。 光干渉断層画像診断装置１１００における伝送経路を模式的に示した図である。 信号処理部１１２３の詳細構成ならびに関連する機能ブロックを示した図である。 グラフ生成部１３０６に入力された干渉光データに基づいて生成されたグラフの一例を示す図である。 グラフ生成部１３０６において処理された干渉光データをグラフ表示した様子を示した図である。 本発明の第６の実施形態にかかる光干渉断層画像診断装置１６００における機能構成を示す図である。

Claims (11)

1. 光源から出力される光を測定光と参照光とに分割し、該測定光を体腔内に挿入されるプローブを介して測定対象に出射することで該測定対象からの反射光を取得した後、該反射光を前記参照光と干渉させることで、前記測定光の出射の方向における該反射光の強度分布を算出し、該強度分布に基づいて該測定対象の断層画像を形成する光干渉断層画像診断装置であって、
   前記光源から出力される光を更に分割し、基準光を得る分割手段と、
   前記基準光を伝送するための光路であって、該基準光が前記参照光と干渉されるまでの光路長が、前記参照光が前記反射光と干渉されるまでの光路長と略等しい光路と、
   前記基準光を前記参照光と干渉させることで得られた干渉光データの時間変化を算出する算出手段と
   を備えることを特徴とする光干渉断層画像診断装置。
2. 前記光路は、光路長を変えるための可動部を持たず、かつ、接続部のない光ファイバを用いて形成されていることを特徴とする請求項１に記載の光干渉断層画像診断装置。
3. 前記光路の光路長は、前記測定光が前記反射光として前記参照光と干渉されるまでの光路長とは異なっていることを特徴とする請求項１に記載の光干渉断層画像診断装置。
4. 前記光源は、低干渉性光源であることを特徴とする請求項１に記載の光干渉断層画像診断装置。
5. 前記光源は、波長掃引光源であることを特徴とする請求項１に記載の光干渉断層画像診断装置。
6. 前記算出手段により算出された干渉光データの時間変化に基づいて、干渉光強度を求め、該干渉光強度に基づいて前記参照光を伝送するための光路の状態を判定する判定手段を更に備えることを特徴とする請求項４に記載の光干渉断層画像診断装置。
7. 前記判定手段は、予め定められた基準強度に対する前記干渉光強度の劣化度合いが、所定の閾値を上回った場合に、前記参照光を伝送するための光路の状態が正常でないと判定することを特徴とする請求項６に記載の光干渉断層画像診断装置。
8. 前記算出手段により算出された干渉光データの時間変化に基づいて、前記基準光と前記参照光の光路長が等しい位置からのずれ量に対する該干渉光データの強度の減衰度合いを求め、該減衰度合いに基づいて前記参照光を伝送するための光路の状態を判定する判定手段を更に備えることを特徴とする請求項５に記載の光干渉断層画像診断装置。
9. 前記判定手段は、前記減衰度合いが、予め定められた基準値を上回った場合に、前記参照光を伝送するための光路の状態が正常でないと判定することを特徴とする請求項８に記載の光干渉断層画像診断装置。
10. 前記算出手段により算出された干渉光データの時間変化をグラフ表示する表示手段を更に備えることを特徴とする請求項７に記載の光干渉断層画像診断装置。
11. 前記算出手段により算出された干渉光データの時間変化に基づいて求めた、前記基準光と前記参照光の光路長が等しい位置からのずれ量に対する該干渉光データの強度の減衰度合いをグラフ表示する表示手段を更に備えることを特徴とする請求項８に記載の光干渉断層画像診断装置。

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