JP2010154933A - 光プローブ、光断層画像化装置 - Google Patents

Abstract

【課題】照射対象上の照射したい場所に照射光の照射位置を確実に持っていくことができる光プローブおよび、当該光プローブを用いることにより断層画像と内視鏡画像の位置の対応関係を明確にできる光断層画像化装置を提供すること。
【解決手段】光プローブにおいて、筒状体のプローブ外筒と、前記プローブ外筒内に配置され前記プローブ外筒を透過させて前記プローブ外筒外に照射光を出射させる光学素子と、を有し、前記プローブ外筒の外周面における前記照射光を透過させる位置の近傍に凸部が配置されていること、を特徴とする。
【選択図】図４

Description

本発明は光プローブ、光断層画像化装置に係り、特に、光プローブを用いて照射対象に照射光を照射する技術に関する。

光コヒーレンストモグラフィ法（ＯＣＴ）は、生体の断層像を非侵襲に測定する手法であり、眼、心血管など、生体のあらゆる場所に適用され、正常部と病変部の識別に使われている。消化器の分野では、内視鏡と組み合わせて使用することで、病変の深達度を診断する手法が提案されている。すなわち、内視鏡で消化器の表面を観察して病変部を抽出し、その場所をＯＣＴで断層像観察することで、病変部がどの深さまで達しているかを見極め、治療方針を決める、という手法が提案されている。

そして、このようなＯＣＴを用いて測定対象の断層画像を取得する光断層画像化装置が存在する。この光断層画像化装置は、先端に測定光の照射と測定対象から戻ってくる光の取得を行う光学素子を備えその光学素子までの導光を光ファイバで行う光プローブを備えており、断層画像を得る際には、体腔内にこの光プローブを挿入して、その光プローブから測定対象へ測定光を照射したり、その測定対象から戻ってくる光を取得したりしている。さらに、体腔内の観察等に広く使われている内視鏡をこの光プローブと併用することで、医師等が、体腔内における光プローブの位置を内視鏡画像で目視確認しながら所望の断層画像を得るといった運用がなされている。

ここで、所望の断層画像を正確に得るためには、内視鏡画像で確認された体腔内の患部と断層画像が一致していることが必要となる。

特許文献１には、プローブ外筒の先端に羽根部材を取り付け、当該羽根部材の先端にプローブ外筒から半径外側方向に突出する羽根を設けておくことにより、生体組織と一定距離に位置決めして観察することができるとする技術が開示されている。

また、特許文献２には、光学シース（プローブ外筒）の樹脂チューブ内にマーキング部材を埋め込んだり、当該樹脂チューブの外周面に着色によるマーキングを施したり、当該樹脂チューブの外周面に切り欠きを設けたりして、光学シースのシース内部や表面に透過率や反射率の違う領域を設ける技術が開示されている。そして、当該領域を基準として観測ビームの回転位置を知ることができる、としている。

また、特許文献３には、光走査プローブの先端側に黒色等の塗料を塗布した遮光マークを設けることによりシース表面に透過率や反射率の違う領域を設け、光走査プローブの基準の方向を知ることができる、とする技術が開示されている。

また、特許文献４では、走査範囲シースの内周面に凹部を設ける技術が開示されている。

また、その他、可視レーザを測定光と同軸で導波し、測定対象に照射する技術が存在する。
特開２００２−５８２２号公報 特開２０００−３２１０３４号公報 特開平１１−５６７８６号公報 特開平５−１３９号公報

しかしながら、特許文献１に開示されている技術では、測定光による測定位置から大きく離れたプローブ外筒の先端に羽根が突出しているので、内視鏡画像で突出した羽根を確認しても、測定光による測定位置を把握することができない。

そのため、どこを測定しているのか、内視鏡画像下で分かり難く、ＯＣＴで断層画像として取得した部分と内視鏡画像で確認された患部とが一致しているのか否かが判断できない。

また、特許文献２〜４に開示されている技術のように、シース内部やシース表面にマーキング部材やマーキングや切り欠き（凹部）や遮光マークなどのマークを設け、当該マークを内視鏡画像にて視認しようとした場合、内視鏡の観察窓におけるＮＡが小さくシース表面の稜線との角度が浅いために、シース表面からのフレネル反射が支配的となり、プローブ先端部が内視鏡先端から離れるとすぐにマークが見えなくなってしまう。

そのため、特許文献１に開示されている技術と同様に、どこを測定しているのか、内視鏡画像下で分かり難く、ＯＣＴで断層画像として取得した部分と内視鏡画像で確認された患部とが一致しているのか否かが判断できない。

特に、特許文献４に開示されている技術では、ＯＣＴの断層画像にマークが残るが、前記の理由から内視鏡画像においてマークが見えなくなってしまう。

また、可視レーザを測定光と同軸で導波し測定対象に照射する技術においては、測定位置が内視鏡から離れると内視鏡側に戻ってくる散乱成分が非常に少なくなり、視認性があまり向上しない。

また、シース内部で測定光の出射点を光プローブの軸方向に走査するリニアスキャン機構を備えた光プローブでは、光プローブに沿った断層像であるリニアスキャン画像、もしくはラジアルスキャンと組み合わせて測定した３次元画像が取得できるが、このとき内視鏡の鉗子口からプローブ先端を長く突き出して測定する必要がある。また、光の出射位置が前後に動くため、内視鏡下で観察している際に実際の測定範囲がより不明確になってしまう。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、照射対象上の照射したい場所に照射光の照射位置を確実に持っていくことができる光プローブおよび、当該光プローブを用いることにより断層画像と内視鏡画像の位置の対応関係を明確にできる光断層画像化装置を提供すること、を目的とする。

前記目的を達成するために本発明の光プローブは、筒状体のプローブ外筒と、前記プローブ外筒内に配置され前記プローブ外筒を透過させて前記プローブ外筒外に照射光を出射させる光学素子と、を有し、前記プローブ外筒の外周面における前記照射光を透過させる位置の近傍に凸部が配置されていること、を特徴とする。

かかる態様によれば、プローブ外筒の外周面における照射光を透過させる位置の近傍に凸部が配置されているので、照射光の照射位置を把握する目印となる部分の視認性が向上し、照射対象上の照射したい場所に光プローブからの照射光の照射位置を確実に持っていくことができる。

本発明の一態様として、前記凸部は、前記プローブ外筒の円周方向に形成されていること、を特徴とする。

かかる態様によれば、凸部の視認性が向上する。

本発明の一態様として、前記凸部は、前記プローブ外筒の円周方向の１周に亘って形成されていること、を特徴とする。

かかる態様によれば、プローブ外筒の円周方向の向きに関わらず凸部を視認することができるので、凸部の視認性が向上する。

本発明の一態様として、前記凸部は、前記プローブ外筒の軸方向に形成されていること、を特徴とする。

かかる態様によれば、凸部の視認性が向上する。

本発明の一態様として、前記凸部は、前記プローブ外筒の中心軸に関して軸対称に配置されていること、を特徴とする。

かかる態様によれば、凸部の視認性がさらに向上する。

前記目的を達成するために本発明の光プローブは、筒状体のプローブ外筒と、前記プローブ外筒内に配置され前記プローブ外筒を透過させて前記プローブ外筒外に照射光を出射させる光学素子と、を有し、前記プローブ外筒の外周面における前記照射光を透過させる位置の近傍に前記プローブ外筒の円周方向に形成されている凹部が配置されていること、を特徴とする。

かかる態様によれば、プローブ外筒の外周面における前記照射光を透過させる位置の近傍に前記プローブ外筒の円周方向に形成されている凹部が配置されているので、照射光の出射位置を把握する目印となる部分の視認性が向上し、照射対象上の照射したい場所に光プローブからの照射光の照射位置を確実に持っていくことができる。

本発明の一態様として、前記凹部は、前記プローブ外筒の円周方向の１周に亘って形成されていること、を特徴とする。

かかる態様によれば、プローブ外筒の円周方向の向きに関わらず凹部を視認することができるので、凹部の視認性が向上する。

本発明の一態様として、前記凸部または前記凹部は、前記プローブ外筒の軸方向の複数の部分に配置されていること、を特徴とする。

かかる態様によれば、凸部または凹部を視認することにより、プローブ外筒の軸方向の位置を把握することができる。

本発明の一態様として、前記凸部または前記凹部は、前記プローブ外筒の軸方向の部分によって配置されている数が異なること、を特徴とする。

かかる態様によれば、より確実にプローブ外筒の軸方向の位置を把握することができる。

本発明の一態様として、前記光学素子を前記プローブ外筒の軸方向に走査させながら前記照射光を前記プローブ外筒を透過させて前記プローブ外筒外に出射させるリニアスキャンを行なわせるリニアスキャン機構を有し、前記凸部または前記凹部は、前記リニアスキャン機構により前記リニアスキャンが行なわれる領域であるリニアスキャン領域の両端位置の近傍の２箇所の部分に配置されていること、を特徴とする。

かかる態様によれば、凸部または凹部を視認することにより、リニアスキャン領域の位置を把握することができる。

本発明の一態様として、前記凸部または前記凹部は、前記リニアスキャン領域の領域内に配置されていること、を特徴とする。

かかる態様によれば、リニアスキャン領域の両端位置を把握することができる。

本発明の一態様として、前記凸部または前記凹部は、前記リニアスキャン領域の領域外に配置されていること、を特徴とする。

かかる態様によれば、リニアスキャン領域の両端位置を把握することができる。

前記目的を達成するために本発明の光断層画像化装置は、光源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照射光学手段と、前記照射光学手段により照射された前記測定光による前記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、前記合波手段により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、前記干渉光検出手段により検出された前記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前記反射光の強度を検出し、これらの各深さ位置における前記反射光の強度に基づいて前記測定対象の断層画像を取得する画像取得手段と、を有し、前記照射光学手段は、前記態様のいずれか１つの光プローブを含んで構成されていること、を特徴とする。

かかる態様によれば、取得する断層画像においても凸部または凹部を視認できるので、断層画像と光プローブの外観画像上の位置の対応関係が明確になる。

本発明によれば、照射対象上の照射したい場所に照射光の照射位置を確実に持っていくことができる。

以下添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について詳説する。

＜画像診断装置の外観＞
図１は、本発明の光プローブ、光断層画像化装置を用いた画像診断装置１０を示す外観図の一例である。

図１に示すように、この画像診断装置１０は、主として内視鏡１００、内視鏡プロセッサ２００、光源装置３００、ＯＣＴプロセッサ４００、及びモニタ装置５００とから構成されている。尚、内視鏡プロセッサ２００は、光源装置３００を内蔵するように構成されていてもよい。

内視鏡１００は、手元操作部１１２と、この手元操作部１１２に連設される挿入部１１４とを備える。手元操作部１１２には、ユニバーサルケーブル１１６が接続され、ユニバーサルケーブル１１６の先端にＬＧコネクタ１２０が設けられ、挿入部１１４の先端部に配設された照明光学系１５２に照明光が送られる。

また、ＬＧコネクタ１２０には、ユニバーサルケーブル１１６を介して電気コネクタ１１０が接続され、内視鏡１００で得られた観察画像のデータが内視鏡プロセッサ２００に出力され、内視鏡画像５１０としてモニタ装置５００に画像が表示される（図７参照）。

また、手元操作部１１２には、送気・送水ボタン１２６、吸引ボタン１２８、シャッターボタン１３０、機能切替ボタン１３２、一対のアングルノブ１３４、一対のロックレバー１３６が設けられているが、これらの部材についての説明は省略する。

さらに、手元操作部１１２には、鉗子挿入部１３８が設けられており、この鉗子挿入部１３８が先端部１４４の鉗子口１５６に連通されている。本発明では、ＯＣＴプローブ６００を鉗子挿入部１３８から挿入することによって、ＯＣＴプローブ６００を鉗子口１５６から導出する。

内視鏡プロセッサ２００には、ＯＣＴプロセッサ４００から出力された断層画像の画像信号が入力され、映像信号に変換してＯＣＴ画像５１２としてモニタ装置５００に出力される（図７参照）。

ＯＣＴプローブ６００は、鉗子挿入部１３８から挿入され、鉗子口１５６から導出される挿入部６０２と、術者がＯＣＴプローブ６００を操作するための操作部６０４、及びコネクタ４１０を介してＯＣＴプロセッサ４００と接続されるケーブル６０６から構成されている。

一方、内視鏡１００の挿入部１１４は、手元操作部１１２側から順に、軟性部１４０、湾曲部１４２、先端部１４４で構成されている。先端部１４４には、観察光学系１５０、照明光学系１５２、送気・送水ノズル１５４、鉗子口１５６等が設けられる。

観察光学系１５０は、先端部１４４の先端面に配設されており、この観察光学系１５０の奥にＣＣＤ１４６が配設される（図２参照）。ＣＣＤ１４６は、内視鏡プロセッサ２００に接続される。

したがって、観察光学系１５０で取り込まれた観察像はＣＣＤ１４６の受光面に結像されて電気信号に変換され、この電気信号が内視鏡プロセッサ２００に出力され、映像信号に変換される。これにより、内視鏡プロセッサ２００に接続されたモニタ装置５００に観察画像が表示される。

照明光学系１５２は、観察光学系１５０に隣接して設けられており、必要に応じて観察光学系１５０の両側に配置される。照明光学系１５２の奥には、後述するライトガイド１７０の出射端１７０Ｂが配設され、入射端１７０ＡがＬＧコネクタ１２０内に配置される。したがって、ＬＧコネクタ１２０を光源装置３００に連結することによって、光源装置３００から照射された照明光がライトガイド１７０を介して照明光学系１５２に伝送され、照明光学系１５２から前方の観察範囲に照射される。

上記の如く構成された先端部１４４の基端側には湾曲部１４２が設けられる。湾曲部１４２は、手元操作部１１２のアングルノブ１３４、１３４を回動することによって遠隔的に湾曲するように構成される。

湾曲部１４２の基端側には軟性部１４０が設けられる。軟性部１４０は、可撓性を有しており、たとえば金属製の網管から成る心材に、樹脂などの被覆を被せることによって構成される。

＜内視鏡、光源装置の内部構成＞
図２は、内視鏡１００、光源装置３００の構成を示すブロック図の一例である。

［内視鏡］
内視鏡１００の先端部１４４には、観察光学系１５０、照明光学系１５２、及びＣＣＤ１４６が配設されている。

観察光学系１５０は、被検体をＣＣＤ１４６の受光面に結像させ、ＣＣＤ１４６は、受
光面上に結像された被検体像を各受光素子によって電気信号に変換する。この実施の形態
のＣＣＤ１４６は、３原色の赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のカラーフィルタが所定の配列（ベイヤー配列、ハニカム配列）で各画素に配設されたカラーＣＣＤである。

また、内視鏡１００の内部には、ＣＣＤ１４６を駆動し、またＣＣＤ出力を取り出すための配線１６０が設けられるとともに、ライトガイド１７０が設けられている。

ライトガイド１７０の一端１７０Ａは、ＬＧコネクタ１２０を介して光源装置３００に
接続され、ライトガイド１７０他端１７０Ｂは、照明光学系１５２に対面している。光源装置３００から発せられた光は、ライトガイド１７０を経由して照明光学系１５２から出
射され、観察光学系１５０の視野範囲を照明する。

［光源装置］
光源装置３００は、主として白色の光源３１０、絞り３３０、集光レンズ３４０、及び自動光量調整回路（ＡＬＣ）３７０から構成されており、可視光をライトガイド１７０に入射させる。

光源３１０としては、例えばハロゲンランプを使用することができる。ハロゲンランプ
から発せられる白色光は、４００ｎｍ〜１８００ｎｍの波長域を有している。

ＡＬＣ３７０は、内視鏡プロセッサ２００から加えられる撮影画像の明るさ情報に基づいて絞り３３０を制御する。

＜ＯＣＴプロセッサ、ＯＣＴプローブの内部構成＞
図３は、ＯＣＴプロセッサ４００、ＯＣＴプローブ６００の内部構成を示すブロック図の一例である。

［ＯＣＴプロセッサ］
図３に示すＯＣＴプロセッサ４００は、光を射出する第１の光源ユニット４１２と第１の光源ユニット４１２から射出された光を測定光と参照光に分岐する分岐合波部４１４と、参照光の光路長を調整する光路長調整部４１６と、反射光と参照光を合波して干渉光を生成する分岐合波部４１８と、分岐合波部４１８で生成された干渉光を干渉信号として検出する干渉光検出部４２０と、干渉光検出部４２０で検出された干渉信号を処理する処理部４２２とを有する。

さらに、ＯＣＴプロセッサ４００は、分岐合波部４１８で生成された干渉光Ｌ４およびＬ５を検出する検出部４２４ａおよび４２４ｂと処理部４２２への各種条件の入力、設定の変更等を行う操作制御部４２６とを有する。また、光の経路として光ファイバを用い、各部に測定光、参照光、反射光等を導光している。

第１の光源ユニット４１２は、レーザ光あるいは低コヒーレンス光Ｌａを射出する光源４１２ａと、光源４１２ａから射出された光Ｌａを集光するレンズ４１２ｂとを有し、ＯＣＴの信号光（例えば、中心波長１．３μｍの波長掃引レーザ光あるいは低コヒーレンス光）Ｌａを射出する。

次に、分岐合波部４１４は、例えば２×２の光ファイバカプラで構成されており、光ファイバＦＢ３、光ファイバＦＢ４、光ファイバＦＢ５などとそれぞれ光学的に接続されている。分岐合波部４１４は、第１の光源ユニット４１２から光ファイバＦＢ４を介して入射した光Ｌａを測定光Ｌ１と参照光Ｌ２とに分割し、測定光Ｌ１を光ファイバＦＢ３に入射させ、参照光Ｌ２を光ファイバＦＢ５に入射させる。

光ファイバＦＢ３に入射させられた測定光Ｌ１は、サーキュレータ４２８と光ファイバＦＢ２を介して回転駆動部６３０に入力される。光ファイバＦＢ５に入射させられた参照光Ｌ２は、サーキュレータ４３０と光ファイバＦＢ６を介して光路長調整部４１６に入力される。

なお、分岐合波部４１４は、たとえば測定光Ｌ１：参照光Ｌ２＝９９：１の割合で分割する。

分岐合波部４１８は、光路長調整部４１６により周波数シフトおよび光路長の変更が施された後、光ファイバＦＢ６とサーキュレータ４３０を戻り、光ファイバＦＢ７を介して分岐合波部４１８に入射した参照光Ｌ２と、後述するＯＣＴプローブ６００で取得され、光ファイバＦＢ２からサーキュレータ４２８を介して分岐合波部４１８に入射した測定対象Ｓからの反射光Ｌ３とを合波し、光ファイバＦＢ８、光ファイバＦＢ９に射出する。

光路長調整部４１６は、光ファイバＦＢ６の参照光Ｌ２の射出側（つまり、光ファイバＦＢ６のサーキュレータ４３０とは反対側の端部）に配置されている。

光路長調整部４１６は、光ファイバＦＢ６から射出された光を平行光にする第１光学レンズ４３２と、第１光学レンズ４３２で平行光にされた光を集光する第２光学レンズ４３４と、第２光学レンズ４３４で集光された光を反射する反射ミラー４３６と、第２光学レンズ４３４及び反射ミラー４３６を支持する基台４３８と、基台４３８を光軸方向に平行な方向に移動させるミラー移動機構４４０とを有し、第１光学レンズ４３２と第２光学レンズ４３４との距離を変化させることで参照光Ｌ２の光路長を調整する。

第１光学レンズ４３２は、光ファイバＦＢ６のコアから射出された参照光Ｌ２を平行光にするとともに、反射ミラー４３６で反射された参照光Ｌ２を光ファイバＦＢ６のコアに集光する。

第２光学レンズ４３４は、第１光学レンズ４３２により平行光にされた参照光Ｌ２を反射ミラー４３６上に集光するとともに、反射ミラー４３６により反射された参照光Ｌ２を平行光にする。このように、第１光学レンズ４３２と第２光学レンズ４３４とにより共焦点光学系が形成されている。

また、反射ミラー４３６は、第２光学レンズ４３４で集光される光の焦点に配置されており、第２光学レンズ４３４で集光された参照光Ｌ２を反射する。

これにより、光ファイバＦＢ６から射出した参照光Ｌ２は、第１光学レンズ４３２により平行光になり、第２光学レンズ４３４により反射ミラー４３６上に集光される。その後、反射ミラー４３６により反射された参照光Ｌ２は、第２光学レンズ４３４により平行光になり、第１光学レンズ４３２により光ファイバＦＢ６のコアに集光される。

また、基台４３８は、第２光学レンズ４３４と反射ミラー４３６とを固定し、ミラー移動機構４４０は、基台４３８を第１光学レンズ４３２の光軸方向（図３矢印ａ方向）に移動させる。ミラー移動機構４４０で、反射ミラー４３６を矢印ａ方向に移動させることで、第１光学レンズ４３２と第２光学レンズ４３４との距離を変更することができ、参照光Ｌ２の光路長を調整することができる。

干渉光検出部４２０は、光ファイバＦＢ８、光ファイバＦＢ９と接続されており、分岐合波部４１８で参照光Ｌ２と反射光Ｌ３とを合波して生成された干渉光Ｌ４、干渉光Ｌ５を干渉信号として検出する。干渉光検出部４２０は、検出器４２４ａ及び検出器４２４ｂの検出結果に基づいて、光ファイバＦＢ８、光ファイバＦＢ９から検出する干渉光Ｌ４、干渉光Ｌ５の光強度のバランスを調整する。

処理部４２２は、干渉光検出部４２０で検出した干渉信号から、測定位置におけるＯＣＴプローブ６００と測定対象Ｓとの接触している領域、より正確には、ＯＣＴプローブ６００のプローブ外筒６２０の外周面６２０ａ（図４参照）と測定対象Ｓの表面とが接触しているとみなせる領域を検出し、さらに、干渉光検出部４２０で検出した干渉信号から、断層画像を取得する。

操作制御部４２６は、キーボード、マウス等の入力手段と、入力された情報に基づいて各種条件を管理する制御手段とを有し、処理部４２２に接続されている。操作制御部４２６は、入力手段から入力されたオペレータの指示に基づいて、処理部４２２における各種処理条件等の入力、設定、変更等を行う。

なお、操作制御部４２６は、操作画面をモニタ装置５００に表示させてもよいし、別途表示部を設けて操作画面を表示させてもよい。また、操作制御部４２６で、第１の光源ユニット４１２、回転駆動部６３０、干渉光検出部４２０、光路長ならびに検出部４２４ａおよび４２４ｂの動作制御や各種条件の設定を行うようにしてもよい。

［ＯＣＴプローブ］
ＯＣＴプローブ６００は、回転駆動部６３０を介して、光ファイバＦＢ２と接続されており、光ファイバＦＢ２から測定光Ｌ１が入射され、入射された測定光Ｌ１を測定対象Ｓに照射し、測定対象Ｓからの反射光Ｌ３を取得し、取得した反射光Ｌ３を光ファイバＦＢ２に射出する。

図４は、ＯＣＴプローブ６００の挿入部６０２の先端部の構成を示す図であり、図４（ａ）がＯＣＴプローブ６００の軸方向の断面図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。

図４に示すように、このＯＣＴプローブ６００の挿入部６０２の先端部は、プローブ外筒６２０と、キャップ６２２と、光ファイバＦＢ１と、バネ６２４と、固定部材６２６と、光学レンズ６２８を有している。

プローブ外筒（シース）６２０は、可撓性を有する筒状の部材であり、測定光Ｌ１および反射光Ｌ３が透過する材料からなっている。なお、プローブ外筒６２０は、測定光Ｌ１および反射光Ｌ３が通過する先端（光ファイバＦＢ２が配置されている側とは反対側の端部、以下プローブ外筒６２０の先端と言う）側の一部が全周に渡って光を透過する材料（透明な材料）で形成されていればよい。

キャップ６２２は、プローブ外筒６２０の先端に設けられ、プローブ外筒６２０の先端を閉塞している。

光ファイバＦＢ１は、線状部材であり、プローブ外筒６２０内にプローブ外筒６２０に沿って収容されており、光ファイバＦＢ２から射出された測定光Ｌ１を光学レンズ６２８まで導波するとともに、測定光Ｌ１を測定対象Ｓに照射して光学レンズ６２８で取得した測定対象Ｓからの反射光Ｌ３を光ファイバＦＢ２まで導波する。

ここで、光ファイバＦＢ１と光ファイバＦＢ２は、ロータリージョイント等の回転駆動部６３０で接続されており、光ファイバＦＢ１の回転が光ファイバＦＢ２に伝達しない状態で、光学的に接続されている（図３参照）。また、光ファイバＦＢ１は、プローブ外筒６２０に対して回転自在な状態で配置されている。

バネ６２４は、光ファイバＦＢ１の外周に固定されている。また、光ファイバＦＢ１及びバネ６２４は、回転駆動部６３０に接続されている。

光学レンズ６２８は、光ファイバＦＢ１の先端（光ファイバＦＢ２との接続している側とは反対側の端部）に配置されており、先端部が、光ファイバＦＢ１から射出された測定光Ｌ１を測定対象Ｓに対し集光するために略球状の形状で形成されている。

光学レンズ６２８は、光ファイバＦＢ１から射出した測定光Ｌ１を測定対象Ｓに対し照射し、測定対象Ｓからの反射光Ｌ３を集光し光ファイバＦＢ１に入射する。

固定部材６２６は、光ファイバＦＢ１と光学レンズ６２８との接続部の外周に配置されており、光学レンズ６２８を光ファイバＦＢ１の端部に固定する。ここで、固定部材６２６による光ファイバＦＢ１と光学レンズ６２８の固定方法は特に限定されず、接着剤により、固定部材６２６と光ファイバＦＢ１及び光学レンズ６２８を接着させて固定させても、ボルト等を用い機械的構造で固定してもよい。なお、固定部材６２６は、ジルコニアフェルールやメタルフェルールなど光ファイバの固定や保持あるいは保護のために用いられるものであれば、如何なるものを用いてもよい。

また、回転駆動部６３０は、光ファイバＦＢ１及びバネ６２４と接続されており、光ファイバＦＢ１及びバネ６２４を回転させることで、光学レンズ６２８をプローブ外筒６２０に対し、矢印Ｒ２方向に回転させる。また、回転駆動部６３０は、回転エンコーダを備え（図示せず）、回転エンコーダからの信号に基づいて光学レンズ６２８の位置情報（角度情報）から測定光Ｌ１の出射位置を検出する。つまり、回転している光学レンズ６２８の回転方向における基準位置に対する角度を検出して、測定位置を検出する。

また、光ファイバＦＢ１、バネ６２４、固定部材６２６、及び光学レンズ６２８は、回転駆動部６３０の図示しない機構により、プローブ外筒６２０内部を矢印Ｓ１方向（鉗子口方向、図４参照）、及びＳ２方向（プローブ外筒６２０の先端方向、図４参照）に移動可能に構成されている。

さらに、後述するように、ＯＣＴ画像と内視鏡画像の対応関係を明確にするために、ＯＣＴプローブ６００のプローブ外筒６２０の外周面６２０ａに凸部６３２を形成している。

ＯＣＴプローブ６００は、以上のような構成であり、回転駆動部６３０により光ファイバＦＢ１およびバネ６２４が、図４中矢印Ｒ２方向に回転されることで、光学レンズ６２８から射出される測定光Ｌ１を測定対象Ｓに対し、矢印Ｒ２方向（プローブ外筒６２０の円周方向）に対し走査しながら照射し、反射光Ｌ３を取得する。

図５は、内視鏡１００の鉗子口１５６から導出されたＯＣＴプローブ６００を用いて断層画像を得る様子を示す図の一例である。同図に示すように、ＯＣＴプローブの挿入部６０２の先端部を、測定対象Ｓの所望の部位に近づけて、断層画像を得る。

[ＯＣＴ画像と内視鏡画像の対応関係を明確にするための工夫]
本実施形態では、モニタ装置５００における内視鏡画像５１０上の位置とＯＣＴ画像５１２上の位置の対応関係を明確にするため、図６に示すように、ＯＣＴプローブ６００のプローブ外筒６２０の外周面６２０ａに凸部６３２を形成している。凸部６３２は、測定光Ｌ１を透過させて出射させる位置の近傍に配置されている。凸部６３２は、高周波振動を付加しての加工や、プローブ外筒６２０の内部からの塑性加工により形成する。なお、以下凸部として説明するが、凹部としてもよい。

図４と図５に示すＯＣＴプローブ６００においては、光学レンズ６２８などの光学素子をプローブ外筒６２０の軸方向に移動させて行なうリニアスキャン式走査を行なう機構を備えている。そして、凸部６３２は、リニアスキャン領域α内であってリニアスキャン領域αの両端位置の近傍の２箇所の部分に配置されている。そして、この凸部６３２は、プローブ外筒６２０の周方向に１周に亘って形成されている。

ユーザは、図７に示すように、モニタ装置５００（図１参照）の内視鏡画像５１０においてプローブ外筒６２０の軸方向について２箇所の部分で凸部６３２を視認することができ、また、ＯＣＴ画像５１２において当該凸部６３２に相当する２箇所の部分に体腔側に突出した凸形状（の断層画像を確認することができる。

特に、凸部６３２はプローブ外筒６２０の稜線よりも更に突出しているため、周辺のプローブ外筒６２０の外周面６２０ａとフレネル角が代わり、内視鏡１００の先端部１４４から遠い位置においてもモニタ装置５００の内視鏡画像５１０における視認性が向上する。

そして、モニタ装置５００の内視鏡画像５１０における凸部６３２の視認性が向上するので、画像取得時に体腔内のより深い個所を内視鏡画像５１０で視認するときに、体腔内のより深い個所での患部の位置やサイズをイメージすることができる。

また、ＯＣＴ画像５１２における３Ｄ画像、もしくはリニアスキャン画像上でプローブ外筒６２０の厚み変化として凸部６３２の形状が認識でき、内視鏡画像５１０で視認できるプローブ外筒６２０の凸部６３２と体腔の位置関係、そして、内視鏡画像５１０とＯＣＴ画像５１２の対応関係が明確にできる。

なお、凸部６３２は、プローブ外筒６２０の周方向の一部に形成してもよい。

また、凸部は、以下のような仕様も考えられる。

図８は、ＯＣＴプローブ６００の挿入部６０２の先端部の構成を示す図であり、図８（ａ）がＯＣＴプローブ６００の軸方向の断面図であり、図８（ｂ）は図８（ａ）におけるＢ−Ｂ断面図である。

例えば、図８（ａ），（ｂ）や図９に示すように、凸部６３４として、プローブ外筒６２０の外周面６２０ａにおいて軸方向に延設して形成してもよい。そして、この凸部６３４はプローブ外筒６２０の中心軸に関して軸対称に配置させてもよい。

この凸部６３４は、プローブ外筒６２０の軸方向について、リニアスキャン領域αの領域内であって、当該リニアスキャン領域αの両端位置の近傍の２箇所の部分に配置させる。

なお、プローブ外筒６２０の先端側に配置される凸部６３４のプローブ外筒６２０の先端側の端部をリニアスキャン領域αのプローブ外筒６２０の先端側の端部に一致させる一方、プローブ外筒６２０の後端側に配置される凸部６３４のプローブ外筒６２０の後端側の端部がリニアスキャン領域αのプローブ外筒６２０の後端側の端部に一致させてもよい。

このような凸部６３４の仕様によれば、モニタ装置５００に図１０に示すような内視鏡画像５１０とＯＣＴ画像５１２を表示させることができる。

そのため、モニタ装置５００の内視鏡画像５１０で視認できる凸部６３４に対し、プローブ外筒６２０の中心軸に関して軸対称に配置されている凸部６３４に患部が接していると把握することができる。

そして、ＯＣＴ画像５１２に表示される３Ｄ画像、もしくはリニアスキャン画像上でプローブ外筒６２０の厚み変化として凸部６３４の形状が認識でき、内視鏡画像５１０で視認できるプローブ外筒６２０の凸部６３４と体腔の位置関係、そして、内視鏡画像５１０とＯＣＴ画像５１２の対応関係が明確にできる。

また、プローブ外筒６２０の周方向に１周に亘って形成された凸部６３２と、プローブ外筒６２０の軸方向に延設して形成された凸部６３４を組み合わせて形成してもよい。

また、凸部６３２または凸部６３４は、プローブ外筒６２０の軸方向について、１箇所のみ配置しても３箇所以上に配置してもよい。

特に、リニアスキャンのスキャンの送り精度が低い場合には、等間隔に３箇所に凸部６３２または凸部６３４を配置することが望ましい。そして、凸部６３２または凸部６３４を目印に画像処理にて寸法校正を行なうことにより、より精度の高いＯＣＴ画像５１２を取得できる。

また、凸部６３２または凸部６３４は、プローブ外筒６２０の軸方向の各部分によって配置される数が異なっていてもよい。

例えば、図１１に示すように、凸部６３２を、リニアスキャン領域αのプローブ外筒６２０の先端側の端部の近傍の部分に１つ配置する一方、リニアスキャン領域αのプローブ外筒６２０の後端側の端部の近傍の部分に２つ配置してもよい。

これにより、モニタ装置５００に表示される内視鏡画像５１０において、凸部６３２によりリニアスキャン領域αにおけるプローブ外筒６２０の先端側の端部と後端側の端部を視認することができる。また、モニタ装置５００の表示において、内視鏡画像５１０とＯＣＴ画像５１２の対応関係がより明確にできる。

また、凸部６３２または凸部６３４を３箇所以上の部分に配置する場合には、プローブ外筒６２０の先端側の部分から後端側の部分にかけて、凸部６３２または凸部６３４を配置させる数を、順に、例えば、１つ、２つ、３つ、４つ・・・、と増加させてもよい。また、凸部６３２または凸部６３４は、配置されるプローブ外筒６２０の軸方向の各部分によって、形状や長さや幅を変えてもよい。

これらにより、内視鏡画像５１０でプローブ外筒６２０の軸方向の位置を視認することができ、内視鏡画像５１０で視認できるプローブ外筒６２０の凸部６３２または凸部６３４と体腔の位置関係、そして、内視鏡画像５１０とＯＣＴ画像５１２の対応関係が明確にできる。

また、凸部６３２または凸部６３４は、リニアスキャン領域αの領域外であってリニアスキャン領域αの両端位置の近傍の２箇所の部分に配置してもよい。このときは、ＯＣＴ画像５１２における３Ｄ画像、もしくはリニアスキャン画像上でプローブ外筒６２０の厚み変化として凸部６３２または凸部６３４の形状が認識できないが、少なくともモニタ装置５００の内視鏡画像５１０における凸部６３２または凸部６３４の視認性が向上するので、画像取得時に体腔内のより深い個所を内視鏡画像５１０で視認するときに、体腔内のより深い個所での患部の位置やサイズをイメージすることができる。

また、これまで説明したような延設した形状の凸部６３２や凸部６３４または凹部に変えて、点状の凸部または凹部を配置してもよく、また、点状の凸部または凹部を所定の間隔を空けて並べて配置してもよい。

以上のように、本実施形態の光プローブは、プローブ外筒６２０の外周面６２０ａにおける測定光Ｌ１を透過させる位置の近傍に凸部６３２または凸部６３４または凹部が配置されているので、内視鏡画像５１０で視認できるプローブ外筒６２０の凸部６３２または凸部６３４または凹部と体腔の位置関係が向上し、測定対象Ｓ上の測定したい場所に測定光Ｌ１の照射位置を確実に持っていくことができる。

そして、凸部６３２または凸部６３４または凹部を、リニアスキャン領域αの領域内に設けることにより、内視鏡画像５１０とＯＣＴ画像５１２の対応関係が明確にできる。

以上、本発明の光プローブ、光断層画像化装置ついて詳細に説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはもちろんである。

本発明の光プローブ、光断層画像化装置を用いた画像診断装置を示す外観図の一例である。 内視鏡、光源装置の構成を示すブロック図の一例である。 ＯＣＴプロセッサ、ＯＣＴプローブの内部構成を示すブロック図の一例である。 ＯＣＴプローブの挿入部の先端部の構成を示す断面図である。 内視鏡の鉗子口から導出されたＯＣＴプローブを用いて断層画像を得る様子を示す図の一例である。 ＯＣＴプローブの挿入部の先端部の構成を示す斜視図である。 モニタ装置の表示の様子を示す図である。 ＯＣＴプローブの挿入部の先端部の他の仕様の構成を示す断面図である。 ＯＣＴプローブの挿入部の先端部の他の仕様の構成を示す斜視図である。 モニタ装置の表示の様子を示す図である。 ＯＣＴプローブの挿入部の先端部の他の仕様の構成を示す斜視図である。

符号の説明

１０…画像診断装置、１００…内視鏡、１４４…先端部、１５２…照明光学系、２００…内視鏡プロセッサ、３００…光源装置、４００…ＯＣＴプロセッサ、５００…モニタ装置、５１０…内視鏡画像、６００…ＯＣＴプローブ、６０２…挿入部、６２０…プローブ外筒、６２０ａ…外周面、６３２…凸部、６３４…凸部

Claims (13)

1. 筒状体のプローブ外筒と、
   前記プローブ外筒内に配置され前記プローブ外筒を透過させて前記プローブ外筒外に照射光を出射させる光学素子と、を有し、
   前記プローブ外筒の外周面における前記照射光を透過させる位置の近傍に凸部が配置されていること、
   を特徴とする光プローブ。
2. 前記凸部は、前記プローブ外筒の円周方向に形成されていること、
   を特徴とする請求項１の光プローブ。
3. 前記凸部は、前記プローブ外筒の円周方向の１周に亘って形成されていること、
   を特徴とする請求項２の光プローブ。
4. 前記凸部は、前記プローブ外筒の軸方向に形成されていること、
   を特徴とする請求項１の光プローブ。
5. 前記凸部は、前記プローブ外筒の中心軸に関して軸対称に配置されていること、
   を特徴とする請求項４の光プローブ。
6. 筒状体のプローブ外筒と、
   前記プローブ外筒内に配置され前記プローブ外筒を透過させて前記プローブ外筒外に照射光を出射させる光学素子と、を有し、
   前記プローブ外筒の外周面における前記照射光を透過させる位置の近傍に前記プローブ外筒の円周方向に形成されている凹部が配置されていること、
   を特徴とする光プローブ。
7. 前記凹部は、前記プローブ外筒の円周方向の１周に亘って形成されていること、
   を特徴とする請求項６の光プローブ。
8. 前記凸部または前記凹部は、前記プローブ外筒の軸方向の複数の部分に配置されていること、
   を特徴とする請求項１乃至７のいずれか１つの光プローブ。
9. 前記凸部または前記凹部は、前記プローブ外筒の軸方向の部分によって配置される数が異なること、
   を特徴とする請求項８の光プローブ。
10. 前記光学素子を前記プローブ外筒の軸方向に走査させながら前記照射光を前記プローブ外筒を透過させて前記プローブ外筒外に出射させるリニアスキャンを行なわせるリニアスキャン機構を有し、
    前記凸部または前記凹部は、前記リニアスキャン機構により前記リニアスキャンが行なわれる領域であるリニアスキャン領域の両端位置の近傍の２箇所の部分に配置されていること、
    を特徴とする請求項１乃至９のいずれか１つの光プローブ。
11. 前記凸部または前記凹部は、前記リニアスキャン領域の領域内に配置されていること、
    を特徴とする請求項１０の光プローブ。
12. 前記凸部または前記凹部は、前記リニアスキャン領域の領域外に配置されていること、
    を特徴とする請求項１０の光プローブ。
13. 光源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照射光学手段と、
    前記照射光学手段により照射された前記測定光による前記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、
    前記合波手段により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、
    前記干渉光検出手段により検出された前記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前記反射光の強度を検出し、これらの各深さ位置における前記反射光の強度に基づいて前記測定対象の断層画像を取得する画像取得手段と、
    を有し、
    前記照射光学手段は、請求項１乃至１２のいずれか１つの光プローブを含んで構成されていること、
    を特徴とする光断層画像化装置。

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