JP2009189522A - Ｏｃｔ用光プローブおよび光断層画像化装置 - Google Patents

Abstract

【課題】内視鏡の鉗子チャンネルに挿通されるＯＣＴ用光プローブの走査位置の視認を安全かつ安価に実現する。
【解決手段】体腔内Ｂに挿入される略円筒形の長尺のシース１１内に、このシース１１の長手方向の軸線周りに回動される先端光学系１３と、この先端光学系１３と一体的に固定されたフェルール１４を配置する。このフェルール１４に、内視鏡５０の照明光Ｌ５の一部を内視鏡５０に向けて反射させる反射部１６を形成する。
【選択図】図２

Description

本発明は、内視鏡の鉗子チャンネルに挿通されるＯＣＴ用光プローブ、およびこのＯＣＴ用光プローブを用いて光断層画像を取得する光断層画像化装置に関するものである。

従来、体腔内で断層画像を取得する際に、ＯＣＴ計測を利用した光断層画像化装置が用いられることがある。この光断層画像化装置では、光源から射出された低コヒーレント光を測定光と参照光に分割した後、この測定光が測定対象に照射されたときの測定対象からの反射光と参照光とを合波し、この反射光と参照光との干渉光の強度に基づいて光断層画像を取得するものである。ＯＣＴ計測には、ＴＤ（Time Domain）−ＯＣＴ計測とＦＤ（Fourier Domain）−ＯＣＴ計測の２種類が存在する。ＦＤ−ＯＣＴ計測は、高速な測定が可能となる手法として、近年注目されている。ＦＤ−ＯＣＴ計測を行う光断層画像化装置で代表的なものとしては、ＳＤ（Spectral Domain）−ＯＣＴ装置とＳＳ（Swept Source）−ＯＣＴ装置の２種類が挙げられる。

これらの光断層画像化装置には、体腔内に挿入され、測定対象の光断層画像を取得するために、測定光を導波させて少なくとも一次元方向に走査させるとともに、反射光を導波させるＯＣＴ用光プローブが用いられている。このＯＣＴ用光プローブは、観察部に照明光を照射して撮像する内視鏡の鉗子チャンネルに挿通させて使用されることがある。通常、このようなＯＣＴ用光プローブは、内視鏡先端から３０ｍｍ〜６０ｍｍ程度突出して使用される。これにより、操作者が体腔内でのＯＣＴ用光プローブを内視鏡により視認可能となり、測定中の安全性が向上する。

また、所望部位の光断層画像を効率良く取得することで被検者への負担を軽減するために、操作者は、ＯＣＴ用光プローブの走査位置を視認する必要がある。従来、ＯＣＴ用光プローブの走査位置を視認する方法として、図９に示すように、ＯＣＴ用光プローブのシースを有色シースと透明シースとで構成する方法が知られている。すなわち、これは、図９（Ａ）および（Ｂ）に示すように、カーボンブラック等の着色剤が適用された有色シースでＯＣＴ用光プローブの基端側を覆い、ステンレス等のアダプタでＯＣＴ用光プローブの先端側を透明シースで覆うことにより、操作者が透明シースの位置に基づいてＯＣＴ用光プローブの走査位置近傍を視認することができるようにしたものである。また、特許文献１には、ＯＣＴ用光プローブの測定光の同軸上に、Ｈｅ−Ｎｅレーザ光等の可視光をエイミング光として重畳させ、走査位置を輝点として表示させることにより、操作者がＯＣＴ用光プローブの走査位置を視認する技術が提案されている。
特開２００２−２０００３７

しかしながら、図９に示す方法では、安全性の観点から適用する着色剤の生体適合性を考慮する必要がある。また、図９（Ａ）に示す方法では、測定光を走査する先端光学系と一体的に固定されているフェルールがシースに固定されていないため、操作中のＯＣＴ用光プローブの撓みにより先端光学系が矢印Ａ方向にシース内を移動する。したがって、透明シースの位置に基づいて走査位置近傍の把握する方法には、ＯＣＴ用光プローブの撓みによりばらつきが生じる。一方で、図９（Ｂ）に示す方法では、ステンレス等のアダプタにフェルールを固定するため、シース内の走査位置は一定となるが、ＯＣＴ用光プローブの撓みにより、フェルールに保持され、測定光および反射光を導波する光ファイバにストレスが生じることになる。

特許文献１に開示される技術では、着色剤の生体適合性やＯＣＴ用光プローブの撓みによる影響は生じないが、エイミング光を測定光と同軸上に重畳させるために、光路長にダイロックミラー等の光学素子あるいは合波用のカプラー等を配置する必要があり、コストアップが生じる。

以上の課題を解決するために、本発明のＯＣＴ用光プローブは、体腔内の観察部に照明光を照射し、観察部で反射された反射光を撮像する内視鏡の鉗子チャンネルに挿通されるＯＣＴ用光プローブであって、体腔内に挿入される略円筒形の長尺のシース内に、このシースの長手方向の軸線周りに回動される先端光学系と、この先端光学系と一体的に固定されたフェルールとを備え、このフェルールが、照明光の一部を内視鏡に向けて反射させる反射部を有することを特徴とするものである。ここで、「略円筒形」とは、必ずしも直線の軸を中心として端から端まで厳密な円筒を意味するものではなく、シースの先端が半円球状のように緩やかな曲線を有する形状をも含むものである。さらに、断面形状は数学的に厳密な円である必要はなく、楕円等をも含むものである。上記「照明光の一部」とは、内視鏡から照射された照明光のうち、フェルールに照射された照明光を意味するものである。「内視鏡に向けて反射させる」とは、照明光の一部を内視鏡に装着されている撮像レンズ等の撮像手段に向けて反射させることを意味するものである。

また、反射部は、フェルールの外周の一部若しくは全部に形成されていてもよい。ここで、「フェルールの外周」とは、シースを透過して照明光が照射されるフェルールの外周を意味するものである。

さらに、反射部は、フェルールの外周に設けられた凹凸面により形成されるものであってもよい。ここで、「凹凸面」とは、フェルールの外周を加工することにより形成されたものに限定されず、フェルールの外周に凹凸面を有する加工物を設けることにより形成されるものであってもよい。また、凹凸面は、フェルールの外周より凸で形成されるもの、外周面より凹んで形成されるもののいずれをも含むものである。

また、本発明による光断層画像化装置は、先に説明したような各計測方式の光断層画像化装置に、本発明によるＯＣＴ用光プローブを用いたことを特徴とするものである。すなわち、本発明による光断層画像化装置は、光を射出する光源手段と、この光源手段から射出された光を測定光と参照光とに分割する光分割手段と、測定光を測定対象に照射するＯＣＴ用光プローブと、測定対象に測定光が照射されたときの測定対象からの反射光と参照光とを合波する合波手段と、合波された反射光と参照光との干渉光を検出する干渉光検出手段と、検出された干渉光の周波数および強度に基づいて、測定対象の複数の深さ位置における反射強度を検出し、これらの各深さ位置における反射光の強度に基づいて測定対象の断層画像を取得する断層画像処理手段とを備えてなる光断層画像化装置において、ＯＣＴ用光プローブが、本発明のＯＣＴ用光プローブを含むものであることを特徴とするものである。

本発明のＯＣＴ用光プローブによれば、フェルールの外周に形成された反射部で照明光の一部が、内視鏡に向けて反射されることにより反射部の位置が撮像され、反射部の位置に基づいてＯＣＴ用光プローブの走査位置が視認される。すなわち、本発明のＯＣＴ用光プローブは、有色シースに適用される着色剤の生体適合性を考慮する必要もなく安全である。また、操作中のＯＣＴ用光プローブの撓みによっても、反射部と走査位置との距離は一定であり操作者が視認する走査位置にばらつきが生じない、かつ、フェルールはシース内を長手方向に自由に移動可能となるため、光ファイバにストレスが発生することもない。さらに、エイミング光を測定光に重畳させる必要性もないため、コストアップの問題も生じない。

したがって、本発明のＯＣＴ用光プローブにより、内視鏡によりＯＣＴ用光プローブの走査位置の視認を安全かつ安価に実現できる。

また、本発明による光断層画像化装置も、上述した通りの本発明によるＯＣＴ用プローブが適用されたものであるから、内視鏡によりＯＣＴ用光プローブの走査位置の視認を安全かつ安価に実現できるものとなる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。図１は、本発明のＯＣＴ用光プローブ２が適用された光断層画像化装置１、内視鏡５０並びに表示装置８０の概略構成図である。

内視鏡５０について説明する。内視鏡５０は、体腔内Ｂに挿入される挿入部６０と、この体腔内Ｂの観察画像Ｐｏを取得する観察画像取得部７０とから構成されている。

挿入部６は、この挿入部６０内を貫通する鉗子チャンネル６１と、内部に先端まで延びるＣＣＤケーブル６２とライトガイド６３とを備えている。ＣＣＤケーブル６２の先端には、ＣＣＤ撮像素子６４が接続され、ライトガイド６３の先端には、照明レンズ６５が備えられている。また、挿入部６０の先端には撮像レンズ６６が備えられ、この撮像レンズ６６の内側にはプリズム６７が設けられている。

ここで、本実施形態において、鉗子チャンネル６１には、ＯＣＴ用光プローブ２が挿通される。ライトガイド６３は、観察画像取得部７０からの照明光Ｌ５を照明レンズ６５に入射させる。照明レンズ６５は、照明光Ｌ５を観察部Ｏに向けて出射する。撮像レンズ６６は、照明光Ｌ５が照射された観察部Ｏからの反射光Ｌ６を集光し、プリズム６７に入射させる。プリズム６７は、撮像レンズ６６からの反射光Ｌ６を反射させ、ＣＣＤ撮像素子６４に結像させる。ＣＣＤ撮像素子６４は、光電変換により観察画像情報Ｉｏを生成する。

観察画像取得部７０は、照明光源７１とビデオプロセッサ７２とを備えている。照明光源７１は、接続されたライトガイド６３に照明光Ｌ５を出射する。ビデオプロセッサ７２は、接続されたＣＣＤケーブル６２を介してＣＣＤ撮像素子６４からの観察画像情報Ｉｏに基づいて相関二重サンプリング、クランプ、ブランキング、増幅等のプロセス処理を行い、観察画像信号Ｓｏを後述する表示装置８０に出力する。

次に、光断層画像化装置１について説明する。光断層画像化装置１は、内視鏡５０の鉗子チャンネル６１に挿通され、体腔内Ｂに挿入されるＯＣＴ用光プローブ２と光断層処理装置１００とから構成されている。

ＯＣＴ用光プローブ２は、可撓性を有する長尺の先端部１０と、この先端部１０の基端に連接された基端部２０と、光ファイバ１２とから構成されている。先端部１０は、鉗子チャンネル６１に挿通され、体腔内Ｂに挿入されるものであり、３ｍ程度の長さを有する。基端部２０は、図示しない駆動手段を内蔵し、光ファイバ１２を矢印Ｒ方向に回動させ、後述する測定光Ｌ１を光軸ＬＰ回りに走査するものである。光ファイバ１２は、一端が光断層処理装置１００に着脱自在に接続され、もう一端は、基端部２０および先端部１０を挿通し、この先端部１０の先端近傍まで延出している。

ＯＣＴ用光プローブ２の先端部１０について詳細に説明する。図２は、本発明のＯＣＴ用光プローブ２の先端部１０を示す図である。ＯＣＴ用光プローブ２の先端部１０は、略円筒状のシース１１と、このシース１１の中に長手方向に延びて収容された光ファイバ１２と、この光ファイバ１２から出射した光を測定対象Ｍに向けて集光する先端光学系１３と、光ファイバ１２の光軸ＬＰと同軸上で先端光学系１３と一体的に固定されるともに、光ファイバ１２を接着材等で保持するフェルール１４と、フェルール１４と嵌合して光ファイバ１２の保持を補強するスリーブ１５とから構成されている。

シース１１は、可撓性を有する部材からなり、本実施形態においては、このシース１１先端は、キャップ１１ａにより閉塞された構造を有している。また、シース１１は、内視鏡５０からの照明光Ｌ５および、その反射光Ｌ６を透過させる部材からなるものである。

光ファイバ１２は、金属線材を密巻き螺状に巻回した密着コイルからなる図示しない可撓性シャフトに被覆され、この図示しない可撓性シャフトに固定されていてもよい。

先端光学系１３は、略球状の形状を有しており、光ファイバ１２から射出した測定光Ｌ１を偏向させるともに、測定対象Ｍに対し集光し、測定対象Ｍからの反射光Ｌ３を偏向するとともに、集光させて光ファイバ１２に入射させる。ここで、先端光学系１３の焦点距離は、例えば光ファイバ１２の光軸ＬＰからシース１１の径方向に向かって距離３ｍｍ程度の位置に形成されている。先端光学系１３から射出した測定光Ｌ１は、光軸ＬＰの垂直方向から約７度程度傾いている。

フェルール１４の外周１４ａには、反射部１６が設けられている。図２に示すように、この反射部１６は、フェルール１４の外周１４ａに螺旋状で、光軸ＬＰに対して角度θのテーパを有する畝で設けられた凹凸面１７により形成されている。角度θの角度が小さいと内視鏡５０への正反射光の戻りが少ないため、具体的に、角度θは、光軸ＬＰに対して４０度以上で形成され、望ましくは６０度程度が良いが、これに限定されるものではない。また、この反射部１６は、外周１４ａの全部に形成されるものに限定されず、外周１４ａの一部に形成されるものでもよい。また、凹凸面は、フェルール１４の外周１４ａを加工して形成するものに限定されず、凹凸面１７を有する加工部を設けることにより形成されるものであってもよい。

次に、本発明のＯＣＴ用光プローブ２の動作について説明する。前述のとおり、光ファイバ１２は、基端部２０に内蔵される駆動手段と接続されており、この駆動手段により光ファイバが光軸ＬＰ回りの矢印Ｒ方向に回動される。光ファイバ１２の光軸ＬＰ回りの回動により、フェルール１４を介して光ファイバ１２に固定されている先端光学系１３も光軸ＬＰ回りの矢印Ｒ方向に回動される。したがって、ＯＣＴ用光プローブ２は、測定対象Ｍに対し、先端光学系１３から射出される測定光Ｌ１を光軸ＬＰ回りの矢印Ｒ方向に走査する。なお、この回動は、一定方向への回転に限定されるものではなく、所定範囲での揺動をも含むものとする。

照明レンズ６５から出射された照明光Ｌ５が、シース１１を透過して、凹凸面１７が設けられた反射部１６で反射され、この反射光Ｌ６は、シース１１を透過して撮像レンズ６６に入射する。ここで、反射部１６が、フェルール１４の外周１４ａの一部に形成されている場合には、光ファイバ１２と接着材等で固定されているフェルール１４が、光軸ＬＰ回りに回動し、反射部１６である凹凸面１７に照明光Ｌ５が照射される位置となることで反射光Ｌ６が、シース１１を透過して撮像レンズ６６に入射する。

凹凸面１７は、外周１４ａの径よりも突出して設けられるものに限定されず、外周１４ａの径よりも凹んで設けられるものであってもよい。また、凹凸面１７は、螺旋状の畝や溝に設けられるものに限定されず、複数の畝や溝により設けられるものでもよい。さらに、凹凸面１７は、突起や窪みにより設けられるものでもよい。

図３は、ＯＣＴ用光プローブ２の反射部１６の他の実施形態を示す図である。図３（Ａ）は、外周１４ａに螺旋状の溝で設けられた凹凸面１７により形成された反射部１６、図３（Ｂ）は、外周１４ａに複数の畝で設けられた凹凸面１７により形成された反射部１６、図３（Ｃ）は、外周１４ａに複数の溝で設けられた凹凸面１７により形成された反射部１６、図３（Ｄ）は、外周１４ａに複数の突起で設けられた凹凸面１７により形成された反射部１６、図３（Ｅ）は、外周１４ａに複数の窪みで設けられた凹凸面１７により形成された反射部１６を示すものである。また、それぞれの畝、溝等に設けられた凹凸面１７は、均一の角度θを形成するものに限定されない。すなわち、それぞれの凹凸面１７の角度θが照射光Ｌ５をシース１１の一部分に集中させる角度とすることにより、周囲との明暗差を明確にさせることも可能である。

再び図１を参照して、光断層処理装置１００について説明する。光断層処理装置１００は、ＳＳ−ＯＣＴ計測による光断層処理装置であり、レーザ光Ｌを射出する光源手段１１０と、この光源手段から射出されたレーザ光Ｌを分割する光ファイバカプラ１０１と、この光ファイバカプラ１０１により分割されたレーザ光から周期クロック信号Ｔ_CLKを出力する周期クロック生成手段１２０と、光ファイバカプラ１０１により分割された一方のレーザ光を測定光Ｌ１と参照光Ｌ２とに分割する光分割手段１０２と、この光分割手段１０２により分割された参照光Ｌ２の光路長を調整する光路長調整手段１３０と、ＯＣＴ用光プローブ２からの反射光Ｌ３と参照光Ｌ２とを合波する合波手段１０３と、この合波手段１０３により合波された反射光Ｌ３と参照光Ｌ２との干渉光Ｌ４を検出する干渉光検出手段１４０と、この干渉光検出手段１４０により検出された干渉光Ｌ４を周波数解析することにより測定対象Ｍの画像処理を行い、後述する表示装置８０に断層画像信号Ｓｔを出力する断層画像処理手段１５０とを有している。

光源手段１１０は、波長を一定周期Ｔ0で掃引させながらレーザ光Ｌを射出するものである。具体的に、光源手段１１０は、半導体光増幅器１１１と、この半導体光増幅器１１１の両端に接続された光ファイバＦＢ１０とを有している。半導体光増幅器１１１は、駆動電流の注入により微弱な放出光を光ファイバＦＢ１０の一端側に射出するとともに、光ファイバＦＢ１０の他端側から入射された光を増幅する機能を有している。そして、半導体光増幅器１１１に駆動電流が供給されたとき、半導体光増幅器１１１および光ファイバＦＢ１０で形成される光共振器によりパルス状のレーザ光Ｌが、光ファイバＦＢ０へ射出される。さらに、光ファイバＦＢ１０にはサーキュレータ１１２が結合されており、光ファイバＦＢ１０内を導波するレーザ光の一部がサーキュレータ１１２から光ファイバＦＢ１１側へ射出される。この光ファイバＦＢ１１から射出した光はコリメータレンズ１１３、回折光学素子１１４、光学系１１５を介して回転多面鏡１１６において反射される。この反射されたレーザ光は、光学系１１５、回折光学素子１１４、コリメータレンズ１１３を介して再び光ファイバＦＢ１１に入射される。ここで、この回転多面鏡１１６は矢印Ｒ１方向に３万ｒｐｍ程度の高速で回転するものであって、各反射面の角度が光学系１１５の光軸に対して変化する。回折光学素子１１４において分光されたレーザ光のうち、特定の波長域のレーザ光だけが、再び光ファイバＦＢ１１に入射される。そして光ファイバＦＢ１１に入射した特定の波長域のレーザ光は、サーキュレータ１１２を介して光ファイバＦＢ１０に入射され、結果として光ファイバＦＢ０側に射出される。したがって、回転多面鏡１１６が矢印Ｒ１方向に等速で回転したとき、再び光ファイバＦＢ１１に入射されるレーザ光の波長λは、時間の経過にともなって、一定周期で変化することになる。図４に示すように、光源手段１１０は、最小掃引波長λｍｉｎから最大掃引波長λｍａｘまで一定周期Ｔ0（例えば約５０μｓｅｃ）で掃引されたレーザ光Ｌを射出する。この波長掃引されたレーザ光Ｌは、光ファイバＦＢ０側に射出される。

光ファイバカプラ１０１は、光ファイバＦＢ０に入射されたレーザ光Ｌを分岐して光ファイバＦＢ１およびＦＢ５に入射させる。光ファイバＦＢ５に射出されたレーザ光Ｌは、周期クロック生成手段１２０に導波される。また、光ファイバＦＢ１に射出されたレーザ光は、光分割手段１０２に導波される。

周期クロック生成手段１２０は、光源手段１１０から射出されるレーザ光Ｌの波長が1周期掃引される毎に１つの周期クロック信号Ｔ_CLKを出力するものである。この周期クロック生成手段１２０は、光学レンズ１２１および１２３、光学フィルタ１２２、光検出部１２４を備えている。光ファイバＦＢ５から射出されたレーザ光Ｌが、光学レンズ１２１を介して光学フィルタ１２２に入射される。この光学フィルタ１２２を透過したレーザ光Ｌが、光学レンズ１２３を介して光検出部１２４により検出され、周期クロック信号Ｔ_CLKを断層画像処理手段１５０に出力する。図５（Ａ）に示すように、光学フィルタ１２２は、設定波長λrefのレーザ光Lのみを透過し、それ以外の波長帯域のレーザ光Ｌを遮光する機能を有している。また、光学フィルタ１２２は、複数の透過波長のうち波長帯域λmin〜λmax内においては、一の透過波長が設定されるような光透過周期ＦＳＲ（フリースペクトルレンジ）を有している。よって、光源手段１１０から射出されるレーザ光Ｌの波長が掃引される波長帯域λmin〜λmax内において設定された設定波長λrefのレーザ光Ｌのみを透過し、それ以外の波長帯域のレーザ光Ｌを遮光することになる。図７（Ｂ）に示すように、光源手段１１０から周期的に波長が掃引されたレーザ光Ｌが射出され、レーザ光Ｌの波長が設定波長λｒｅｆになったとき、周期クロック信号Ｔ_CLKが出力されることになる。

光分割手段１０２は、光ファイバＦＢ１に導波されたレーザ光Ｌを測定光Ｌ１と参照光Ｌ２に分割する。測定光Ｌ１は、光ファイバＦＢ２により導波され、参照光Ｌ２は、光ファイバＦＢ３により導波され、光路長調整手段１３０に入射される。光ファイバＦＢ２は、光ファイバ１２と光学的に接続されている。なお、本実施形態において光分割手段１０２は、合波手段１０３としても機能するものである。

光路長調整手段１３０は、断層画像の取得を開始する位置を調整するために、参照光Ｌ２の光路長を変更するものであって、光ファイバＦＢ３から射出された参照光Ｌ２を反射させる反射ミラー１３２と、反射ミラー１３２と光ファイバＦＢ３との間に配置された第１光学レンズ１３１ａと、この第１光学レンズ１３１ａと反射ミラー１３２との間に配置された第２光学レンズ１３１ｂとを有している。光ファイバＦＢ３から射出した参照光Ｌ２は、第１光学レンズ１３１ａにより平行光になり、第２光学レンズ１３１ｂにより反射ミラー１３２に集光される。その後、反射ミラー１３２により反射された参照光Ｌ２は、第２光学レンズ１３１ｂにより平行光になり、第１光学レンズ１３１ａにより光ファイバＦＢ３に集光される。さらに光路長調整手段１３０は、第２光学レンズ１３１ｂと反射ミラー１３２とを固定した基台１３３と、この基台１３３を第１光学レンズ１３１ａの光軸方向に移動させるミラー移動手段１３４とを有している。そして基台１３３が矢印Ａ方向に移動することにより、参照光Ｌ２の光路長が変えられる。

合波手段１０３は、光路長調整手段１３０により光路長の調整が施された参照光Ｌ２と、測定対象Ｍからの反射光Ｌ３とを合波し、光ファイバＦＢ４を介して干渉光Ｌ４を干渉光検出手段１４０に射出するものである。

干渉光検出手段１４０は、干渉光Ｌ４を検出して干渉信号ＩＳを出力するものである。なお、本装置においては、干渉光Ｌ４を光分割手段１０２で二分し、光検出器１４０ａ、１４０ｂに導き、これを演算し、バランス検波を行う機構を有している。この干渉信号ＩＳは、断層画像処理手段１５０に出力される。

図６は、断層画像処理手段１５０の概略構成図である。断層画像処理手段１５０は、干渉信号ＩＳに基づいて、断層画像信号Ｓｔを出力するものである。この断層画像処理手段１５０は、干渉信号取得手段１５１、干渉信号変換手段１５２、干渉信号解析手段１５３、断層画像情報生成手段１５４、画像補正手段１５５、回転制御手段１５６を有している。

干渉信号取得手段１５１は、周期クロック生成手段１２０からの周期クロック信号Ｔ_CLKに基づいて、干渉光検出手段１４０により検出された１周期分の干渉信号ＩＳを取得するものである。この干渉信号取得手段１５１は、周期クロック信号Ｔ_CLKの出力タイミング前後の波長帯域ＤＴ（図５（Ｂ）参照）の干渉信号ＩＳを取得する。

干渉信号変換手段１５２は、干渉信号取得手段１５１により取得された干渉信号ＩＳを波数（＝２π／λ）軸において等間隔になるように再配列するものである。図７Ａは、干渉信号ＩＳを示す図である。図７Ｂは、再配列された干渉信号ＩＳを示す図である。具体的には、干渉信号変換手段１５２は、光源手段１１０の時間−波長掃引特性データテーブル若しくは関数を予め有しており、この時間−波長掃引特性データテーブル等を用いて波数ｋ軸において等間隔になるように干渉信号ＩＳを再配列する。

干渉信号解析手段１５３は、干渉信号変換手段１５２により信号変換された干渉信号ＩＳをフーリエ変換処理、最大エントロピー法等の公知のスペクトル解析技術により、断層情報Ｉｔを所得するものである。

回転制御手段１５６は、ＯＣＴ用光プローブ２の基端部２０に内蔵された駆動手段を制御するものである。具体的に、回転制御手段１５６は、駆動手段の有するモータ等の駆動源に対する制御信号ＭＣに出力するとともに、駆動手段の有するエンコーダ等からの回転信号ＲＳが入力される。この回転信号ＲＳには、駆動源が一回転した場合の回転クロック信号Ｒ_CLK、回転角度信号Ｒ_POSがある。

断層情報生成手段１５４は、干渉信号解析手段１５３により取得された１周期分（１ライン分）の断層情報Ｉｔを、ＯＣＴ用光プローブ２の先端部１０のラジアル方向走査について取得するものである。図８は、断層情報生成手段１５４の処理を模式的に示す図である。この断層情報生成手段１５４は、順次取得される１ライン分の断層情報Ｉｔを断層情報蓄積手段１５４ａに記憶する。断層情報生成手段１５４は、回転制御手段１５６に入力された回転クロック信号Ｒ_CLKに基づいて、断層情報Ｉｔを断層情報蓄積手段１５４ａからｎライン分の断層情報Ｉｔを一括して読み込み、ラジアル方向走査分の断層情報Ｉｔを生成できる。また、断層情報生成手段１５４は、回転制御手段１５６に入力された回転角度信号Ｒ_POSに基づいて、断層情報Ｉｔを断層情報蓄積手段１５４ａから逐次読み込むことにより、ラジアル方向走査分の断層情報Ｉｔを生成することもできる。

画質補正手段１５５は、断層情報生成手段１５４からの断層情報Ｉｔに鮮鋭化処理、平滑化処理等を施して、後述する表示装置８０に断層画像信号Ｓｔを出力する。

表示装置８０は、観察モニタ８１と断層モニタ８２とを有している。観察モニタ８１には、内視鏡５０のビデオプロッセッサ７２からの観察画像信号Ｓｏが入力されて、観察画像Ｐｏが表示される。断層モニタ８２には、光断層処理装置１００の断層画像処理手段１５０から断層画像信号Ｓｔが入力されて光断層画像Ｐｔが表示される。

次に本発明の具体的な実施形態の動作について説明する。操作者は、内視鏡５０の挿入部６０を被験者の体腔内Ｂに挿入する。照明光源７１からの照明光Ｌ５が、ライトガイド６３を介して照明レンズ６５に入射し、体腔内Ｂの観察部Ｏに照射される。照明光Ｌ５が照射された観察部Ｏからの反射光Ｌ６が、撮像レンズ６６に入射され、プリズム６７で反射されてＣＣＤ撮像素子６４に入射する。ＣＣＤ撮像素子６４において光電変換された観察画像情報ＩｏがＣＣＤケーブル６２を介してビデオプロセッサ７２に入力される。ビデオプロセッサ７２において画像処理が行われ、観察画像信号Ｓｏが出力され、観察モニタ８１に観察画像Ｐｏが表示される。

操作者は、ＯＣＴ用光プローブ２を鉗子チャンネル６１に挿通し、内視鏡５０の挿入部６０の先端から体腔内Ｂに挿入させる。体腔内Ｂに挿入されたＯＣＴ用光プローブ２には、照明レンズ６５からの照射光Ｌ５が照射される。照明光Ｌ５は、シース１１を透過してスリーブ１４の外周１４ａに形成された反射部１６で、撮像レンズ６６に向けて反射される。観察モニタ８１に、反射部１６が輝部Ｂｐとして表示される。操作者は、観察モニタ８１に表示された反射部１６の輝部Ｂｐを観察モニタ８１で視認して、ＯＣＴ用光プローブ２の測定光Ｌ１の測定対象Ｍの走査位置Ｓｐを把握する。反射部１６が、スリーブ１４の外周１４ａの一部に設けられている場合は、前述したように、ＯＣＴ用光プローブ２の基端部２０に内蔵された駆動手段が、光ファイバ１２を光軸ＬＰ回りに駆動させることにより、反射部１６に照明光Ｌ５が照射されて、反射光Ｌ６が撮像レンズ６６に向けて反射された位置となった場合に、観察モニタ８１に輝部Ｂｐが表示される。すなわち、操作者は、走査位置Ｓｐを観察モニタ８１に点滅する輝部Ｂｐとして把握することになる。

操作者は、輝部Ｂｐに基づいてＯＣＴ用光プローブ２の走査位置ＳＣを把握し、この測定位置Ｓｃが測定対象Ｍの所望位置となるようにＯＣＴ用光プローブ２の先端部１０を移動させる。光断層処理装置１００の光源手段１１０からのレーザ光Ｌが、光ファイバカプラ１０１で分割される。一方が、周期クロック生成手段１２０に入射されて周期クロック信号Ｔ_CLKが生成され、他方が、光分割手段１０２に入射されて測定光Ｌ１と参照光Ｌ２に分割される。参照光Ｌ２は、光路長調整手段１３０に入射されて光路長が調整される。測定光Ｌ１は、光ファイバ１２を介してＯＣＴ用光プローブ２の先端光学系１３から測定対象Ｍに出射され、測定対象Ｍからの反射光Ｌ３が再び先端光学系１３に入射される。ＯＣＴ用光プローブ２の基端部２０に内蔵された駆動手段が、光ファイバ１２を光軸ＬＰ回りの矢印Ｒ方向に回動させることにより、光軸ＬＰ回りの走査が可能となる。反射光Ｌ３は再び光ファイバ１２を介して合波手段１０３に入射され、光路長調整がされた参照光Ｌ２との干渉光Ｌ４が生成される。干渉光Ｌ４は、干渉光検出手段１４０に入射され、干渉信号ＩＳが生成される。この干渉信号ＩＳに基づいて断層画像処理手段１５０で断層画像信号Ｓｔが生成される。断層画像信号Ｓｔは、断層モニタ８２に入力され、光断層画像Ｐｔが表示される。

本発明のＯＣＴ用光プローブ２は、フェルール１４の外周１４ａに設けられた反射部１６が内視鏡５０からの照明光Ｌ５を内視鏡５０に向けて反射させることにより、操作者が観察画像Ｐｏの輝部Ｂｐに基づいて、走査位置Ｓｃを視認することが可能となる。

このように、本発明のＯＣＴ用光プローブ２は、走査位置Ｓｃを視認するために、シースに着色剤等を使用する必要はなく、着色剤の生体適合性の問題も生じない。また、測定光Ｌ１にエイミング光を重畳させる必要もないため、コストアップの問題も生じない。

したがって、本発明のＯＣＴ用光プローブ２は、走査位置Ｓｃの視認を安全かつ安価に実現できるものである。

また、本発明による光断層画像化装置１も、上述した通りのＯＣＴ用光プローブ２が適用されたものであるから、走査位置Ｓｃの視認を安全かつ安価に実現できるものとなる。

なお、上記説明では、本発明のＯＣＴ用光プローブ２を適用する光断層処理装置１００の実施形態としてＳＳ−ＯＣＴ装置を例に挙げて説明したが、ＳＤ−ＯＣＴ装置およびＴＤ−ＯＣＴ装置に適用することも可能である。

本発明のＯＣＴ用光プローブ２が適用された光断層画像化装置１、内視鏡５０並びに表示装置８０の概略構成図 本発明のＯＣＴ用光プローブ２の先端部１０を示す図 本発明のＯＣＴ用光プローブ２の反射部１６の他の実施形態を示す図 光源手段１１０から射出させる光の波長の掃引を示す図 周期クロック生成手段１２０により生成される周期クロック信号を示す図 断層画像処理手段１５０の概略構成図 干渉信号変換手段１５２における干渉信号ＩＳを示す図 断層情報生成手段１５４の処理を模式的に示す図 従来のＯＣＴ用光プローブを示す模式図

符号の説明

Ｂ 体腔内
Ｌ レーザ光
Ｌ１ 測定光
Ｌ２ 参照光
Ｌ３ 反射光
Ｌ４ 干渉光
Ｌ５ 照明光
Ｌ６ 反射光
Ｍ 測定対象
Ｏ 観察部
Ｐｔ 光断層画像
１ 光断層画像化装置
２ ＯＣＴ用光プローブ
１１ シース
１２ 光ファイバ
１３ 先端光学系
１４ フェルール
１４ａ 外周
１６ 反射部
１７ 凹凸面
５０ 内視鏡
６１ 鉗子チャンネル
１００ 光断層画像化装置
１０２ 光分割手段
１０３ 合波手段
１１０ 光源手段
１４０ 干渉光検出手段
１５０ 断層画像処理手段

Claims (4)

1. 体腔内の観察部に照明光を照射し、前記観察部で反射された反射光を撮像する内視鏡の鉗子チャンネルに挿通されるＯＣＴ用光プローブであって、
   前記体腔内に挿入される略円筒形の長尺のシース内に、該シースの長手方向の軸線周りに回動される先端光学系と、
   該先端光学系と一体的に固定されたフェルールとを備え、
   該フェルールが、前記照明光の一部を前記内視鏡に向けて反射させる反射部を有することを特徴とするＯＣＴ用光プローブ。
2. 前記反射部が、前記フェルールの外周の一部若しくは全部に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のＯＣＴ用光プローブ。
3. 前記反射部が、前記フェルールの外周に設けられた凹凸面により形成されているものであることを特徴とする請求項２に記載のＯＣＴ用光プローブ。
4. 光を射出する光源手段と、
   該光源手段から射出された光を測定光と参照光とに分割する光分割手段と、
   前記測定光を測定対象に照射するＯＣＴ用光プローブと、
   前記測定対象に測定光が照射されたときの該測定対象からの反射光と前記参照光とを合波する合波手段と、
   合波された前記反射光と前記参照光との干渉光を検出する干渉光検出手段と、
   前記検出された干渉光の周波数および強度に基づいて、前記測定対象の複数の深さ位置における反射強度を検出し、これらの各深さ位置における反射光の強度に基づいて測定対象の光断層画像を取得する断層画像処理手段とを備えてなる光断層画像化装置において、
   前記ＯＣＴ用光プローブが、請求項１から３のいずれか１項に記載のＯＣＴ用光プローブを含むものであることを特徴とする光断層画像化装置。

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