JP5154868B2 - 画像診断装置及びその作動方法 - Google Patents

Description

本発明は、画像診断装置に関するものである。

従来、動脈硬化の診断や、バルーンカテーテル、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画像診断装置として、光干渉断層診断装置（ＯＣＴ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｈｅｒｅｎｔ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）が使用されている。

光干渉断層診断装置は、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、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診断装置も開発されている。

波長掃引利用の光干渉断層診断装置は、基本的な構成は、光干渉断層診断装置（ＯＣＴ）と同様であるが、光干渉断層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。

上記光干渉断層診断装置は、いずれも、出射する測定光の強度が強いほど、抽出される断面画像がより明瞭なものとなるという特性を有することから、測定時は生体組織を損傷しない範囲で、測定光の強度を上げて使用することが望ましい。

しかしながら、測定光の強度を上げて使用する場合、次のような問題がある。一般に、光干渉断層診断装置の光源は、立ち上げにある程度の時間を要するため、診断に際しては、通常、予め光源を起動させた状態で、カテーテルを血管内に挿入していくこととなる。つまり、カテーテルを血管内に挿入する際には、すでに、先端部より測定光が出射された状態にあり、診断に際しては当該装置周辺に測定光を照射しつづけていることとなる。

ここで、光干渉断層診断装置において用いられる測定光は、一般に近赤外線であり、人間の目には見えないことから、照射を受けた場合の忌避反応が期待できない。このため、診断の前後において、例えば、偶然、周辺にいる人の目に測定光が照射され続けてしまった場合などには、何らかの影響が生じることも考えられる。

また、被検者についても、診断中、カテーテルが血管内に挿入された状態で、光学ミラーの回転が停止した場合などには、生体組織の同一位置に連続して測定光が照射されることとなる。

このような場合、出射される測定光の強度が、たとえ生体組織を損傷させない範囲に抑えられていたとしても、連続して照射されることで、結果的に、生体組織に何らかの影響を及ぼすことが考えられる。

これに対して、例えば、下記特許文献１では、プローブの着脱状態を検知し、プローブが接続されていないと判断された場合には、光源の駆動を停止させる構成が提案されている。
特開２００６−１５１３４号公報

しかしながら、光干渉断層診断装置の光源は、停止状態から安定して光を供給できるようになるまでの立ち上がりに時間がかかるため、プローブの着脱状態を検知してから光源の起動させたのでは、使用可能な状態になるまでに多くの時間を要することとなる。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、画像診断装置において、待ち時間などのストレスがなくすとともに、出射された測定光による人体への影響を回避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画像診断装置は以下のような構成を備える。即ち、
光の送受信を繰り返すプローブを接続し、該プローブを体腔内において回転走査させることで、該プローブより体腔内での反射光を取得し、該取得した反射光に基づいて該体腔内の断面画像を形成・出力する画像診断装置であって、
前記プローブに伝送される光を遮蔽する遮蔽手段と、
前記プローブが接続されたか否かを検知する接続検知手段と、
前記プローブの回転を検知する回転検知手段と、
前記接続検知手段が、前記プローブが接続されたことを検知した場合であって、前記回転検知手段が、前記プローブが回転中であることを検知した場合に、前記プローブに対して光が伝送されるように、前記遮蔽手段を制御する制御手段とを備える。

本発明によれば、画像診断装置において、待ち時間などのストレスがなくなるとともに、出射された測定光による人体への影響を回避させ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．光干渉断層診断装置の測定原理
はじめに光干渉断層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、重畳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とも呼ばれ、一般的な光干渉断層診断装置では、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．光干渉断層診断装置の機能構成
本実施形態にかかる光干渉断層診断装置（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つに分岐した後、再び混合した場合には分岐した点から混合した点までの２つの光路長の差が１７μｍ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。

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つ以上の出力に分岐したり、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２つに分岐されて伝送される。

第１のシングルモードファイバ４２８の光カップラ部４０８より先端側には、操作制御装置３０３からスキャナ／プルバック部３０２側への光の出射を制御するためのシャッタ部４３２が設けられている。

また、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３のシングルモードファイバ４３０の先端には、光プローブのコネクタ部４０２が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４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。

なお、光プローブのコネクタ部４０２の着脱は、カテーテル接続検出部４３３により検出され、検出結果は信号処理部４１４に入力される。信号処理部４１４では、入力された検出結果に基づいて、シャッタ制御部４３４に対して、シャッタ部４３２を制御するための指示を出力し、シャッタ制御部４３４では、当該指示に基づいて、シャッタ部４３２の動作を制御する。つまり、シャッタ部４３２は、光プローブ４０１に対して操作制御装置３０３から伝送される光を遮蔽する機能を備える。

シャッタ部４３２が開状態のもとで伝送された光は、光プローブ４０１の先端側から体腔内の生体組織側にラジアル走査しながら照射される。そして、生体組織側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の一端から光検出器（例えばフォトダイオード４１０）に入射される。

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、光ロータリジョイント４０３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が動作することにより実現される。

なお、ラジアル走査モータ４０５と直線駆動装置４０７とは着脱可能に接続されていても、一体的に構成されていてもよい。また、直線駆動装置４０７による軸方向移動は、ボールネジ等により実現することができる。

また、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採りうけたミラーを高速に回転させるよう構成されている。

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の光路長変化手段を形成する。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干渉す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。

フォトダイオード４１０にて受光された干渉光は光電変換され、アンプ４１１により増幅された後、復調器４１２に入力される。この復調器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。この信号処理部４１４では深度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。

なお、信号処理部４１４は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．カテーテル接続検出部の構成
次にカテーテル接続検出部４３３の構成について説明する。図５は、カテーテル接続検出部４３３の構成を説明するための図である。

図５（Ａ）は、カテーテル接続検出部４３３が取り付けられる、スキャナ／プルバック部３０２の先端側を示している。カテーテル接続検出部４３３は、スキャナ／プルバック部３０２の先端側開口部５０４内に取り付けられている。

なお、本実施形態にかかる光干渉断層診断装置では、カテーテル接続検出部４３３として、フォトインタラプタを用いることとする。先端側開口部５０４には、図５（Ｂ）に示すように、リング５０２が設けられており、カテーテル部３０１をスキャナ／プルバック部３０２に接続した際に、リング５０２が回転することで、フォトインタラプタ５０１がこれを検知する。図５（Ｃ）は、リング５０２が回転することで、フォトインタラプタ５０１が、カテーテル部３０１の接続を検知した状態を示している。

５．シャッタ部及びシャッタ制御部の構成
次に、シャッタ部４３２及びシャッタ制御部４３４の構成について説明する。図６は、シャッタ部４３２及びシャッタ制御部４３４の概略構成を示す図である。

シャッタ制御部４３４はリレー制御部６０５とリレー６０４とを備える。リレー制御部６０５は、カテーテル接続検出部４３３の検出結果に基づいて、信号処理部４１４より出力された開指令／閉指令に基づいてリレー６０４を動作させる。リレー６０４は電源より所定の電圧が印加されており、リレー制御部６０５の制御のもとで、リレー６０４が開閉される。

一方、シャッタ部４３２は、低干渉性光源４０９の光が入射する入射口６０２と、入射口６０２より入射した光を光プローブ４０１に対して伝送するための出射口６０３と、入射口６０２と出射口６０３との間の光路上にて光路を遮る遮蔽体６０１とを備える。

遮蔽体６０１は、入射口６０２と出射口６０３との間の光路上にて光路を遮る閉位置（遮蔽位置）と、光路を遮らない開位置（非遮蔽位置）との間を矢印６０６方向に回動自在に動作する。遮蔽体６０１による閉位置と開位置との間の回動は、リレー６０４の開閉動作により行われる。

なお、遮蔽体６０１が閉位置にある場合には、入射口６０２より入射された光は、遮蔽体６０１により遮蔽されるため、出射口６０３より出射されることはない。

６．シャッタ開閉処理の流れ
次に、カテーテル接続検出部４３３における検出結果に基づいて、シャッタ制御部４３４に対して開閉指令を出力する信号処理部４１４のシャッタ開閉処理の流れについて図７を用いて説明する。

低干渉性光源４０９が駆動を開始すると、図７に示すシャッタ開閉処理を開始する。ステップ７０１では、シャッタ制御部４３４に対して閉指令を出力することで、遮蔽体６０１を閉位置に回動させる。これにより、低干渉性光源４０９が駆動した場合でも、操作制御装置３０３より光が出射することはない。

ステップＳ７０２では、カテーテル接続検出部４３３からの検出結果に基づいて、カテーテル部３０１が接続されたか否かを判断する。ステップＳ７０２において、カテーテル部３０１が接続されていないと判断された場合には、ステップＳ７０５に進み、低干渉性光源４０９が非駆動となっていないか否かを確認し、非駆動となっていた場合には、処理を終了する。一方、低干渉性光源４０９が駆動している場合には、ステップＳ７０２に戻り、カテーテル部３０１の接続を監視する。

ステップＳ７０２において、カテーテル部３０１が接続されたと判断された場合には、ステップＳ７０３に進み、シャッタ制御部４３４に対して開指令を出力することで、遮蔽体６０１を開位置に回動させる。これにより、カテーテル部３０１より、測定光が出射される。つまり、カテーテル部３０１がスキャナ／プルバック部３０２に接続され診断の準備が整った際には、測定光が出射されている状態となっている。

ステップＳ７０４では、カテーテル部３０１が非接続となっていないかを判断する。カテーテル部３０１が非接続となっていないと判断された場合には、ステップＳ７０５に進み、低干渉性光源４０９が非駆動となっていないか否かを確認し、低干渉性光源４０９が駆動している場合には、ステップＳ７０２に戻る。

一方、カテーテル部３０１が非接続となっていると判断された場合には、ステップＳ７０１に戻り、シャッタ制御部４３４に対して閉指令を出力することで、遮蔽体６０１を閉位置に回動させる。

このように、信号処理部４１４では、低干渉性光源４０９が駆動中はシャッタ開閉処理を実行し、カテーテル部３０１が接続されている間のみ測定光が出射し、カテーテル部３０１が非接続となると測定光が出射されないように、シャッタを開閉させる。

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診断装置によれば、低干渉性光源が駆動された場合であっても、カテーテル部が接続されていない場合には、測定光が外部に出射されることがなくなり、診断の前後における測定光の受光を回避することが可能となる。また、光源を停止させないので、接続後はすぐに使用できる。

［第２の実施形態］
上記第１の実施形態では、シャッタを閉位置に回動させることにより、すなわち、測定光の光路上に遮蔽体を移動させることで、測定光を遮蔽することとした。しかしながら、本発明はこれに限られず、例えば、測定光の光路を遮蔽体方向にずらすことにより、測定光の外部への出射を行わないように構成してもよい。

１．光干渉断層診断装置の機能構成
図８は、本発明の第２の実施形態にかかる光干渉断層診断装置８００の機能構成を示す図である。上記第１の実施形態にかかる光干渉断層診断装置３００の機能構成（図４）との相違点は、シャッタ部４３２に代わりに、周波数シフタ部８０１が配されており、カテーテル接続検出部４３３の検出結果に基づいて、信号処理部４１４よりＲＦ信号が直接、周波数シフタ部８０１に入力されるよう構成されている点である。

２．周波数シフタ部の構成
次に周波数シフタ部８０１の構成について説明する。図９は、周波数シフタ部８０１の概略構成を示す図である。

図９に示すように、周波数シフタ部８０１は、低干渉性光源４０９の光が入射する入射口９０５と、入射口９０５より入射した光９０２を回折させることで、光の周波数をシフトさせる音響光学素子９０１と、周波数がシフトした光９０４が出射する出射口９０６とを備える。

周波数シフタ部８０１では、信号処理部４１４よりＲＦ信号が入力されると、音響光学素子９０１では、入射口９０５より入射された光９０２を回折させ、出射口９０６より出射させる。反対に、信号処理部４１４からのＲＦ信号が入力されない場合には、音響光学素子９０１では、光の回折が起こらないため、入射口９０５より入射された光は、出射口９０６の方向へは向かわず、周波数シフタ部８０１を構成するハウジング内を反射するため（９０３参照）、出射口９０６より出射されることはない。

このように、周波数シフタ部８０１では、ＲＦ信号の有無により、入射口９０５と出射口９０６との間の光路を制御し、出射口９０６より出射させたくない場合には、周波数シフタ部８０１のハウジングを遮蔽体として機能させる。

３．周波数シフタ部の制御処理の流れ
次に、カテーテル接続検出部４３３における検出結果に基づいて、周波数シフタ部８０１に対して出力するＲＦ信号を制御する信号処理部４１４の制御処理の流れについて図１０を用いて説明する。

低干渉性光源４０９が駆動を開始すると、図１０に示す制御処理を開始する。ステップ１００１では、周波数シフタ部８０１に対して出力するＲＦ信号をＯＦＦとする。これにより、低干渉性光源４０９が駆動を開始した場合でも、操作制御装置３０３より光が出射することはない。

ステップＳ１００２では、カテーテル接続検出部４３３からの検出結果に基づいて、カテーテル部３０１が接続されたか否かを判断する。ステップＳ１００２において、カテーテル部３０１が接続されていないと判断された場合には、ステップＳ１００５に進み、低干渉性光源４０９が非駆動となっていないか否かを確認し、非駆動となっていた場合には、処理を終了する。一方、低干渉性光源４０９が駆動している場合には、ステップＳ１００２に戻り、カテーテル部３０１の接続を確認する。

ステップＳ１００２において、カテーテル部３０１が接続されたと判断された場合には、ステップＳ１００３に進み、周波数シフタ部８０１に対してＲＦ信号を出力することで、入射口９０５より入射した光を回折させ、出射口９０６より出射させる。これにより、カテーテル部３０１より、測定光が出射される。つまり、カテーテル部３０１がスキャナ／プルバック部３０２に接続され診断の準備が整った際には、測定光が出射されている状態となっている。

ステップＳ１００４では、カテーテル部３０１が非接続となっていないかを判断する。カテーテル部３０１が非接続となっていないと判断された場合には、ステップＳ１００５に進み、低干渉性光源４０９が非駆動となっていないか否かを確認し、低干渉性光源４０９が駆動している場合には、ステップＳ１００２に戻る。

一方、カテーテル部３０１が非接続となっていると判断された場合には、ステップＳ１００１に戻り、周波数シフタ部８０１に対して出力するＲＦ信号をＯＦＦとする。

このように、信号処理部４１４では、低干渉性光源４０９が駆動中は、周波数シフタ部８０１の制御処理を実行し、カテーテル部３０１が接続されている間のみ測定光が出射し、カテーテル部３０１が非接続となると測定光が出射されないように、周波数シフタ部８０１を制御する。

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診断装置によれば、低干渉性光源が駆動された場合であっても、カテーテル部が接続されていない場合には、測定光が外部に出射されることがなくなり、診断の前後における測定光の受光を回避することが可能となる。

なお、本実施形態の場合、出射される測定光を調整するための周波数シフタ部を流用して測定光の出射を制御することとしているため、上記第１の実施形態のように、別途シャッタ部およびシャッタ制御部を設ける場合と比べて、装置コストを低減させることができるという付帯的効果が得られる。

［第３の実施形態］
上記第１及び第２の実施形態では、カテーテル部が接続されている間、測定光を出射する構成としたが本発明はこれに限られない。カテーテル部が接続されてから、血管内に挿入され測定が開始されるまでの間は、光プローブが回転していないため、出射される測定光が特定の方向を照射しつづけることとなる。この結果、生体組織に何らかの影響を与えることも考えられる。

そこで、本実施形態では、カテーテル部と接続され、かつ光プローブが回転されたことを条件として、シャッタ部の開閉を制御する構成とした。以下、本実施形態にかかる光干渉断層診断装置について詳細を説明する。

１．光干渉断層診断装置の機能構成
本実施形態にかかる光干渉断層診断装置の機能構成は図４と基本的に同じであるため、ここでは説明を省略する。なお、光プローブ４０１の回転の有無は、エンコーダ部４０６の出力をモータ制御回路４２５を介して受信した信号処理部４１４にて判断するものとする。

２．シャッタ開閉処理の流れ
図１１は、本実施形態にかかる光干渉断層診断装置におけるシャッタ開閉処理の流れを示すフローチャートである。

低干渉性光源４０９が駆動を開始すると、図１１に示すシャッタ開閉処理を開始する。ステップ１１０１では、シャッタ制御部４３４に対して閉指令を出力することで、遮蔽体６０１を閉位置に回動させる。これにより、低干渉性光源４０９が駆動を開始した場合でも、操作制御装置３０３より光が出射することはない。

ステップＳ１１０２では、カテーテル接続検出部４３３からの検出結果に基づいて、カテーテル部３０１が接続されたか否かを判断する。ステップＳ１１０２において、カテーテル部３０１が接続されていないと判断された場合には、ステップＳ１１０８に進み、低干渉性光源４０９が非駆動となっていないか否かを確認し、非駆動となっていた場合には、処理を終了する。一方、低干渉性光源４０９が駆動している場合には、ステップＳ１１０２に戻り、カテーテル部３０１の接続を監視する。

一方、ステップＳ１１０２において、カテーテル部３０１が接続されたと判断された場合には、ステップＳ１１０３に進み、エンコーダ部４０６の出力に基づいて、光プローブ４０１が回転しているか否かを判断する。ステップＳ１１０３において、光プローブ４０１が回転していないと判断された場合には、ステップＳ１１０７に進み、カテーテル部３０１が非接続となっていないかを判断する。カテーテル部３０１が非接続となっていないと判断された場合には、ステップＳ１１０８に進み、低干渉性光源４０９の駆動／非駆動を確認した後、ステップＳ１１０２に戻る。

一方、ステップＳ１１０３において、光プローブ４０１が回転していると判断された場合には、ステップＳ１１０４に進み、シャッタ制御部４３４に対して開指令を出力することで、遮蔽体６０１を開位置に回動させる。これにより、カテーテル部３０１より、測定光が出射される。つまり、カテーテル部３０１がスキャナ／プルバック部３０２に接続され、光プローブの回転が開始された際には、測定光が出射されている状態となっている。

ステップＳ１１０５では、エンコーダ部４０６の出力に基づいて、光プローブ４０１の回転が停止したか否かを判断する。ステップＳ１１０５において、光プローブ４０１が回転していないと判断された場合には、ステップＳ１１０６に進み、シャッタ制御部４３４に対して閉指令を出力することで、遮蔽体６０１を閉位置に回動させる。

ステップＳ１１０７では、カテーテル部３０１が非接続となっていないか否かを判断する。ステップＳ１１０７において、カテーテル部３０１が非接続となっていると判断された場合には、ステップＳ１１０２に戻り、カテーテル部３０１が接続されるのを監視する。

一方、ステップＳ１１０７において、カテーテル部３０１が非接続となっていないと判断された場合には、ステップＳ１１０８において、低干渉性光源４０９の駆動／非駆動を確認した後、ステップＳ１１０２に戻る。

このように、信号処理部４１４では、低干渉性光源４０９が駆動中は、シャッタ開閉処理を実行し、カテーテル部３０１が接続され、かつ光プローブが回転している間のみ測定光を出射し、カテーテル部３０１が接続されているが、光プローブが回転していない場合や、カテーテル部３０１が接続されていない場合には、測定光が出射しないように、シャッタを開閉させる。

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診断装置によれば、低干渉性光源が駆動された場合であっても、カテーテル部が接続され、かつ光プローブが回転している状態でなければ、測定光が出射されることはなくなり、診断の前後における測定光の受光を回避することが可能となる。

［第４の実施形態］
上記第３の実施形態では、カテーテル部が接続され、光プローブが回転中の場合に、シャッタを開き、測定光を出射する構成としたが、本発明はこれに限定されず、上記第２の実施形態同様、当該状態のもとで周波数シフタの動作を制御するように構成しても良い。

１．光干渉断層診断装置の機能構成
本実施形態にかかる光干渉断層診断装置の機能構成は図８と基本的に同じであるため、ここでは説明を省略する。なお、光プローブ４０１の回転の有無は、エンコーダ部４０６の出力をモータ制御回路４２５を介して受信した信号処理部４１４にて判断するものとする。

２．周波数シフタの制御処理の流れ
図１２は、本実施形態にかかる光干渉断層診断装置における周波数シフタ部８０１の制御処理の流れを示すフローチャートである。

低干渉性光源４０９が駆動を開始すると、図１２に示す制御処理を開始する。ステップ１２０１では、周波数シフタ部８０１に対して出力するＲＦ信号をＯＦＦとする。これにより、低干渉性光源４０９が駆動を開始した場合でも、操作制御装置３０３より光が出射することはない。

ステップＳ１２０２では、カテーテル接続検出部４３３からの検出結果に基づいて、カテーテル部３０１が接続されたか否かを判断する。ステップＳ１２０２において、カテーテル部３０１が接続されていないと判断された場合には、ステップＳ１２０８に進み、低干渉性光源４０９が非駆動となっていないか否かを確認し、非駆動となっていた場合には、処理を終了する。一方、低干渉性光源４０９が駆動している場合には、ステップＳ１２０２に戻り、カテーテル部３０１の接続を監視する。

ステップＳ１２０２において、カテーテル部３０１が接続されたと判断された場合には、ステップＳ１２０３に進み、エンコーダ部４０６の出力に基づいて、光プローブ４０１が回転しているか否かを判断する。ステップＳ１２０３において、光プローブ４０１が回転していないと判断された場合には、ステップＳ１２０７に進み、カテーテル部３０１が非接続となっていないかを判断する。カテーテル部３０１が非接続となっていないと判断された場合には、ステップＳ１２０８に進み、低干渉性光源４０９の駆動／非駆動を確認した後、ステップＳ１２０２に戻る。

一方、ステップＳ１２０３において、光プローブ４０１が回転していると判断された場合には、ステップＳ１２０４に進み、周波数シフタ部８０１に対してＲＦ信号を出力することで、入射口９０５より入射した光を回折させ、出射口９０６より出射させる。これにより、カテーテル部３０１より、測定光が出射される。つまり、カテーテル部３０１がスキャナ／プルバック部３０２に接続され、光プローブの回転が開始された際には、測定光が出射されている状態となっている。

ステップＳ１２０５では、エンコーダ部４０６の出力に基づいて、光プローブ４０１の回転が停止したか否かを判断する。ステップＳ１２０５において、光プローブ４０１が回転していないと判断された場合には、ステップＳ１２０６に進み、周波数シフタ部８０１に対して出力するＲＦ信号をＯＦＦとする。

ステップＳ１２０７では、カテーテル部３０１が非接続となっていないか否かを判断する。ステップＳ１２０７において、カテーテル部３０１が非接続となっていると判断された場合には、ステップＳ１２０２に戻り、カテーテル部３０１が接続されるのを監視する。

一方、ステップＳ１２０７において、カテーテル部３０１が非接続となっていないと判断された場合には、ステップＳ１２０８において、低干渉性光源４０９の駆動／非駆動を確認した後、ステップＳ１２０２に戻る。

このように、信号処理部４１４では、低干渉性光源４０９が駆動中は、周波数シフタ部８０１の制御処理を実行し、カテーテル部３０１が接続され、かつ光プローブが回転している間のみ測定光を出射し、カテーテル部３０１が接続されているが、光プローブが回転していない場合や、カテーテル部３０１が接続されていない場合には、測定光が出射されないように、周波数シフタ部８０１を制御する。

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診断装置によれば、低干渉性光源が駆動された場合であっても、カテーテル部が接続され、かつ光プローブが回転している状態でなければ、測定光が外部に出射されることはなくなり、診断の前後における測定光の受光を回避することが可能となる。

［第５の実施形態］
上記第３及び第４の実施形態では、カテーテルが接続された場合でも、光プローブが回転を開始するまでは、出射された測定光が特定の範囲を長時間照射する可能性があることに鑑みて、測定光が外部に出射されることがないように制御することとした。

しかしながら、本発明はこれに限られず、例えば、カテーテルが接続され、光プローブが回転するまでの間であっても、短時間の照射であれば、人体への影響はないことから、測定光を出射する時間を制限して、シャッターの開閉処理または周波数シフタ部の制御処理を行うようにしてもよい。

図１３は、本実施形態にかかる光干渉断層診断装置におけるシャッタ開閉処理の流れを示すフローチャートである。

なお、図１３に示すフローチャートにおける各工程の処理のうち、図１１に示すフローチャートにおける各工程の処理と同様の処理については、同一の参照番号を付すこととし、ここでは、説明を省略する。以下では、図１１のフローチャートと相違する工程について説明する。

ステップＳ１１０３において、光プローブ４０１が回転していないと判断された場合には、ステップＳ１３０１に進む。ステップＳ１３０１では、信号処理部４１４が出射指示を受け付けたか否かを判断する。光プローブ４０１が非回転の状態における出射指示とは、例えば、操作者が手動で出射指示を入力し、信号処理部４１４がこれを認識した場合等をいう。

ステップＳ１３０１において、出射指示がないと判断された場合には、ステップＳ１１０７に進む。一方、ステップＳ１３０１において、出射指示があると判断された場合には、ステップＳ１３０２に進み、シャッタ制御部４３４に対して開指令を出力することで、遮蔽体６０１を開位置に回動させる。さらに、予め定められた時間経過後、シャッタ制御部４３４に対して閉指令を出力することで、遮蔽体６０１を閉位置に回動させる。

これにより、カテーテル部３０１が接続された状態では、光プローブ４０１が回転していない場合でも、操作者の指示のもと、予め定められた時間に限って、測定光を出射することが可能となる。

なお、本実施形態では、シャッタ部４３２を制御する場合について説明したが、周波数シフタ部８０１を制御する場合についても同様の処理を実行することができる。

［第６の実施形態］
上記第１及び第２の実施形態では、カテーテルが接続されるまでは、測定光が出射されることがないように制御され、カテーテルが接続された後は、測定光が出射されるよう制御する構成とし、上記第３及び第４の実施形態では、更に、カテーテルが接続されていても光プローブが回転するまでは、測定光が出射されることがないように制御され、光プローブが回転中のみ、測定光が出射されるように制御する構成としたが、本発明はこれに限定されない。

一般に、カテーテルが非接続の状態で、スキャナ及びプルバック部３０２の先端部から出射される測定光は、散乱しているため、人体に長時間照射されても問題にならない場合が多い。これに対して、カテーテルを接続することで、光プローブ先端から出射される光は、レンズにより集光されるため、人体に長時間照射された場合に、何らかの影響が生じる可能性が高い。

そこで、本実施形態では、カテーテルが接続されるまでは、測定光が出射され、カテーテルが接続されてから、光プローブが回転を開始するまでの間は、測定光が出射されないように制御する構成とした。以下、本実施形態にかかるシャッター開閉処理ならびに周波数シフタの制御処理の流れについて説明する。

図１４は、本実施形態にかかる光干渉断層診断装置におけるシャッタ開閉処理の流れを示すフローチャートである。

低干渉性光源４０９が駆動を開始すると、図１４に示すシャッタ開閉処理を開始する。ステップ１４０１では、シャッタ制御部４３４に対して開指令を出力することで、遮蔽体６０１を開位置に回動させる。

ステップＳ１４０２では、カテーテル接続検出部４３３からの検出結果に基づいて、カテーテル部３０１が接続されたか否かを判断する。ステップＳ１４０２において、カテーテル部３０１が接続されていないと判断された場合には、ステップＳ１４０９に進み、低干渉性光源４０９が非駆動となっていないか否かを確認し、非駆動となっていた場合には、処理を終了する。一方、低干渉性光源４０９が駆動している場合には、ステップＳ１４０２に戻り、カテーテル部３０１の接続を監視する。

ステップＳ１４０２において、カテーテル部３０１が接続されたと判断された場合には、ステップＳ１４０３に進み、シャッタ制御部４３４に対して閉指令を出力することで、遮蔽体６０１を閉位置に回動させる。これにより、カテーテル部３０１が接続された後は、光プローブ４０１が回動するまで、測定光が出射されることはない。

ステップＳ１４０４では、エンコーダ部４０６の出力に基づいて、光プローブ４０１が回転しているか否かを判断する。ステップＳ１４０４において、光プローブ４０１が回転していないと判断された場合には、ステップＳ１４０８に進み、カテーテル部３０１が非接続となっていないかを判断する。カテーテル部３０１が非接続となっていないと判断された場合には、ステップＳ１４０９に進み、低干渉性光源４０９の駆動／非駆動を確認した後、ステップＳ１４０２に戻る。

一方、ステップＳ１４０４において、光プローブ４０１が回転していると判断された場合には、ステップＳ１４０５に進み、シャッタ制御部４３４に対して開指令を出力することで、遮蔽体６０１を開位置に回動させる。これにより、カテーテル部３０１より、測定光が出射される。つまり、カテーテル部３０１がスキャナ／プルバック部３０２に接続され、光プローブの回転が開始された際には、測定光が出射されている状態となっている。

ステップＳ１４０６では、エンコーダ部４０６の出力に基づいて、光プローブ４０１の回転が停止したか否かを判断する。ステップＳ１４０６において、光プローブ４０１が回転していないと判断された場合には、ステップＳ１４０７に進み、シャッタ制御部４３４に対して閉指令を出力することで、遮蔽体６０１を閉位置に回動させる。

ステップＳ１４０８では、カテーテル部３０１が非接続となっていないか否かを判断する。ステップＳ１４０８において、カテーテル部３０１が非接続となっていると判断された場合には、ステップＳ１４０１に戻り、シャッタ制御部４３４に対して開指令を出力した後、カテーテル部３０１が接続されるのを監視する。

一方、ステップＳ１４０８において、カテーテル部３０１が非接続となっていないと判断された場合には、ステップＳ１４０９において、低干渉性光源４０９の駆動／非駆動を確認した後、ステップＳ１４０２に戻る。

このように、信号処理部４１４では、低干渉性光源４０９が駆動中は、シャッタ開閉処理を実行し、カテーテル部３０１が非接続の間、ならびにカテーテル部３０１が接続されかつ光プローブが回転している間のみ測定光が出射し、カテーテル部３０１が接続されているが、光プローブが回転していない場合には、測定光が出射されないように、シャッタを開閉させる。

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診断装置によれば、低干渉性光源が駆動された場合であっても、カテーテル部が非接続の状態またはカテーテル部が接続され、かつ光プローブが回転している状態でなければ、測定光が出射されることはなくなり、診断の前後における測定光の受光を回避することが可能となる。

なお、本実施形態では、シャッタ部４３２を制御する場合について説明したが、周波数シフタ部８０１を制御する場合も同様の処理を実行することができる。

［第７の実施形態］
上記第１乃至第６の実施形態では、遮蔽体として、測定光を透過しない材質を利用することとしたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、長時間連続して受光しても問題のないレベルまで、透過光量を抑えることが可能な材質であってもよい。

また、上記第３乃至第６の実施形態では、光プローブの回転を検出するエンコーダ部からの出力に基づいて、シャッタの開閉処理または周波数シフタの制御処理を実行することとしたが、本発明はこれに限られず、光プローブの回転指令に基づいて、シャッタの開閉処理または周波数シフタの制御処理を実行するようにしてもよい。あるいは、エンコーダ部とは別個に、光プローブの回転を検出するセンサを設け、該センサの出力に基づいてシャッタの開閉処理または周波数シフタの制御処理を実行するようにしてもよい。

［第８の実施形態］
上記第１乃至７の実施形態では、光干渉断層診断装置に適用した場合について説明したが、本発明はこれに限られず、波長掃引利用の光干渉断層診断装置に適用することもできる。以下、波長掃引利用の光干渉断層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診断装置との相違点を中心に説明する。

光干渉断層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診断装置の場合、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は参照光と対象光の光路差を示し、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、描出深度を深くすることができる。

図１５は、波長掃引利用の光干渉断層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１５０１は、Ｓｗｅｐｔ Ｌａｓｅｒである。

波長掃引光源１５０１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１５０４で分割され、それぞれを参照ミラー１５０２と測定対象１５０３に向かう。このとき測定対象１５０３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１５０５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１５０１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１５０２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診断装置の場合、光干渉断層診断装置と比べて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診断装置や波長掃引利用の光干渉断層診断装置の場合、血球成分への光の吸収を避け、良好な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診断装置の機能構成
図１６は、波長掃引利用の光干渉断層診断装置１６００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診断装置との相違点を中心に説明する。

１６０８は波長掃引光源であり、Ｓｗｅｐｔ Ｌａｓｅｒが用いられる。Ｓｗｅｐｔ Ｌａｓｅｒ１６０８は、ＳＯＡ１６１６（ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ｏｐｔｉｃａｌ ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）とリング状に結合された光ファイバ１６１７とポリゴンスキャニングフィルタ（１６０８ｂ）よりなる、Ｅｘｔｅｎｄｅｄ−ｃａｖｉｔｙ Ｌａｓｅｒの一種である。

ＳＯＡ１６１６から出力された光が、光ファイバ１６１７を進み、ポリゴンスキャニングフィルタ１６０８ｂに入り、ここで波長選択された光が、ＳＯＡ１６１６で増幅され、最終的にｃｏｕｐｌｅｒ１６１４から出力される。

ポリゴンスキャニングフィルタ１６０８ｂは、光を分光する回折格子１６１２とポリゴンミラー１６０９との組み合わせで波長を選択する。回折格子１６１２により分光された光を２枚のレンズ（１６１０、１６１１）によりポリゴンミラー１６０９の表面に集光させる。これによりポリゴンミラー１６０９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１６０８ｂ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。

ポリゴンミラー１６０９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１６０９と回折格子１６１２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。

Ｃｏｕｐｌｅｒ１６１４から出力されたＳｗｅｐｔ Ｌａｓｅｒ１６０８の光は、第１のシングルモードファイバ１６３０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１６３０は、途中の光カップラ部１６４０で第２のシングルモードファイバ１６３１に分岐されている。光カップラ部とは、１つの光信号を２つ以上の出力に分岐したり、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、波長掃引光源１６０８の光は、当該光カップラ部１６４０で２つに分岐されて伝送される。

第１のシングルモードファイバ１６３０の光カップラ部１６４０より先端側には、周波数シフタ１６４６、光サーキュレータ１６４１、ならびにシャッタ部１６３７が接続されている。

ここで、シャッタ部１６３７は、操作制御装置３０３からスキャナ／プルバック部３０２側への光の出射を制御する役割を果たす。また、光サーキュレータ１６４１は、３個以上のポートを有する光学部品であり、順方向に進む光を低損失で通過させる役割を果たす。

また、周波数シフタ１６４６は、先端面側に伝送される光の周波数をシフトする役割を果たす。一般に、同じ反射強度の光から得られる干渉信号強度は、光路差が０となる位置が最も強く、ガウス関数に従って減衰していく。ここで、第２のシングルモードファイバ１６３１を介して参照ミラーに伝送される光は、通常、プローブ表面から反射される光との光路差が０になるように光路長が調整されている。つまり、プローブ表面からの反射光との干渉信号の強度が最大となるように調整されており、周波数シフタ１６４６がない場合、干渉信号に基づいて得られる断面画像の深さ方向の画像領域は、プローブ表面を中心とした画像領域となってしまう。ここでプローブ表面を中心として±ｘｍｍが画像領域である場合、マイナス方向（生体組織の深さ方向とは反対の方向）の画像領域は、生体組織とは関係のない領域である。そこで、周波数シフタ１６４６を用いて、伝送される光の周波数をシフトすることで、例えば、生体組織表面を始点としたプラス方向（生体組織の深さ方向）を画像領域とすることが可能となり、有効な画像領域を拡大させることができるようになる。

図１６に戻る。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１６０３が設けられている。

更に、光ロータリジョイント１６０３内の第３のシングルモードファイバ１６３８の先端には、光プローブ１６０１のコネクタ部１６０２が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１６０１内に挿通され回転駆動可能な第４のシングルモードファイバ１６３９に、波長掃引光源１６０８からの光が伝送される。

なお、光プローブのコネクタ部１６０２の着脱は、カテーテル接続検出部１６３６により検出され、検出結果は信号処理部１６２３に入力される。信号処理部１６２３では、入力された検出結果に基づいて、シャッタ制御部１６３５に対して、シャッタ部１６３７を制御するための開閉指令を出力し、シャッタ制御部１６３５では、当該開閉指令に基づいて、シャッタ部１６３７の動作を制御する。

シャッタ部１６３７が開状態のもとで伝送された光は、光プローブ１６０１の先端側から体腔内の生体組織側にラジアル走査しながら照射される。そして、生体組織側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１６０１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１６３０側に戻る。さらに、光サーキュレータ１６４１により第５のシングルモードファイバ１６４５側に移る。

なお、光ロータリジョイント１６０３の回転部側は回転駆動装置１６０４のラジアル走査モータ１６０５により回転駆動される。また、ラジアル走査モータ１６０５の回転角度は、エンコーダ部１６０６により検出される。更に、光ロータリジョイント１６０３は、直線駆動装置１６０７を備え、信号処理部１６２３からの指示に基づいて、カテーテル部３０１の挿入方向（軸方向）の動作を規定している。軸方向移動は、信号処理部１６２３からの制御信号に基づいて、直線駆動装置１６０７が動作することにより実現される。

なお、ラジアル走査モータ１６０５と直線駆動装置１６０７とは着脱可能に接続されていても、一体的に構成されていてもよい。また、直線駆動装置１６０７による軸方向移動は、ボールネジ等により実現することができる。

また、第２のシングルモードファイバ１６３１の光カップラ部１６４０より先端側には、参照光の光路長を微調整する光路長の可変機構１６２５が設けてある。

この光路長の可変機構１６２５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、その長さのバラツキ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１６３１およびコリメートレンズ１６２６は、その光軸方向に矢印１６３３で示すように移動自在な１軸ステージ１６３２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１６３２は光プローブ１６０１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光路長変化手段を形成する。さらに、１軸ステージ１６３２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１６０１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干渉する状態に設定することが可能となる。

光路長の可変機構１６２５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１６３１の途中に設けた光サーキュレータ１６４２により第６のシングルモードファイバ１６４４側に移り、光カップラ部１６４３で第５のシングルモードファイバ１６４５側から得られた光と混合されて、干渉光として光検出器（例えば、フォトダイオード１６１９）にて受光される。

フォトダイオード１６１９にて受光された干渉光は光電変換され、アンプ１６２０により増幅された後、復調器１６２１に入力される。この復調器１６２１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１６２２に入力される。

Ａ／Ｄ変換器１６２２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１６２２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１６２３に入力される。この信号処理部１６２３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１６２７に出力する。

なお、信号処理部１６２３は光路長調整手段制御装置１６３４と接続されている。信号処理部１６２３は光路長調整手段制御装置１６３４を介して１軸ステージ１６３２の位置の制御を行う。また、信号処理部１６２３はモータ制御回路１６２４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１６２４のビデオ同期信号は、回転駆動装置１６０４にも送られ、回転駆動装置１６０４はビデオ同期信号に同期した駆動信号を出力する。

３．カテーテル接続検出部の構成
次にカテーテル接続検出部４３３の構成について説明する。図１７は、カテーテル接続検出部１６３６の構成を説明するための図である。

図１７（Ａ）は、カテーテル接続検出部１６３６が取り付けられる、スキャナ／プルバック部３０２の先端側を示している。カテーテル接続検出部１６３６は、スキャナ／プルバック部３０２の先端側開口部１７０４内に取り付けられている。

なお、本実施形態にかかる波長掃引利用の光干渉断層診断装置では、カテーテル接続検出部１６３６として、フォトインタラプタを用いることとする。先端側開口部１７０４には、図１７（Ｂ）に示すように、リング１７０２が設けられており、カテーテル部３０１をスキャナ／プルバック部３０２に接続した際に、リング１７０２が回転することで、フォトインタラプタ１７０１がこれを検知する。図１７（Ｃ）は、リング１７０２が回転することで、フォトインタラプタ１７０１が、カテーテル部３０１の接続を検知した状態を示している。

４．シャッタ部及びシャッタ制御部の構成
次に、シャッタ部１６３７及びシャッタ制御部１６３５の構成について説明する。図１８は、シャッタ部１６３７及びシャッタ制御部１６３５の概略構成を示す図である。

シャッタ制御部１６３５はリレー制御部１８０５とリレー１８０４とを備える。リレー制御部１８０５は、カテーテル接続検出部１６３６の検出結果に基づいて、信号処理部１６２３より出力された開指令／閉指令に基づいてリレー１８０４を動作させる。リレー１８０４は電源より所定の電圧が印加されており、リレー制御部１８０５の制御のもとで、リレー１８０４が開閉される。

一方、シャッタ部１６３７は、波長掃引光源１６０８の光が入射する入射口１８０２と、入射口１８０２より入射した光を光プローブ１６０１に対して伝送するための出射口１８０３と、入射口１８０２と出射口１８０３との間の光路上にて光路を遮る遮蔽体１８０１とを備える。

遮蔽体１８０１は、入射口１８０２と出射口１８０３との間の光路上にて光路を遮る閉位置（遮蔽位置）と、光路を遮らない開位置との間を矢印１８０６方向に回動自在に動作する。遮蔽体１８０１による閉位置（非遮蔽位置）と開位置との間の回動は、リレー１８０４の開閉動作により行われる。

なお、遮蔽体１８０１が閉位置にある場合には、入射口１８０２より入射された光は、遮蔽体１８０１により遮蔽されるため、出射口１８０３より出射されることはない。

５．シャッター開閉処理の流れ
次に、カテーテル接続検出部１６３６における検出結果に基づいて、シャッタ制御部１６３５に対して開閉指令を出力する信号処理部１６２３のシャッタ開閉処理の流れについて図１９を用いて説明する。

波長掃引光源４０９が駆動を開始すると、図１９に示すシャッタ開閉処理を開始する。ステップ１９０１では、シャッタ制御部１６３５に対して閉指令を出力することで、遮蔽体１８０１を閉位置に回動させる。これにより、波長掃引光源１６０８が駆動した場合でも、操作制御装置３０３より光が出射することはない。

ステップＳ１９０２では、カテーテル接続検出部１６３６からの検出結果に基づいて、カテーテル部３０１が接続されたか否かを判断する。ステップＳ１９０２において、カテーテル部３０１が接続されていないと判断された場合には、ステップＳ１９０５に進み、波長掃引光源１６０８が非駆動となっていないか否かを確認し、非駆動となっていた場合には、処理を終了する。一方、波長掃引光源１６０８が駆動している場合には、ステップＳ１９０２に戻り、カテーテル部３０１の接続を監視する。

ステップＳ１９０２において、カテーテル部３０１が接続されたと判断された場合には、ステップＳ１９０３に進み、シャッタ制御部１６３５に対して開指令を出力することで、遮蔽体１８０１を開位置に回動させる。これにより、カテーテル部３０１より、測定光が出射される。つまり、カテーテル部３０１がスキャナ／プルバック部３０２に接続され診断の準備が整った際には、測定光が出射されている状態となっている。

ステップＳ１９０４では、カテーテル部３０１が非接続となっていないかを判断する。カテーテル部３０１が非接続となっていないと判断された場合には、ステップＳ１９０５に進み、波長掃引光源１６０８が非駆動となっていないか否かを確認し、波長掃引光源１６０８が駆動している場合には、ステップＳ１９０２に戻る。

一方、カテーテル部３０１が非接続となっていると判断された場合には、ステップＳ１９０１に戻り、シャッタ制御部１６３５に対して閉指令を出力することで、遮蔽体１８０１を閉位置に回動させる。

このように、信号処理部１６２３では、波長掃引光源１６０８が駆動中はシャッタ開閉処理を実行し、カテーテル部３０１が接続されている間のみ測定光が出射し、カテーテル部３０１が非接続となると測定光が出射されないように、シャッタを開閉させる。

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診断装置によれば、波長掃引光源が駆動された場合であっても、カテーテル部が接続されていない場合には、測定光が外部に出射されることがなくなり、診断の前後における測定光の受光を回避することが可能となる。特に、波長掃引光源は、高速回転するポリゴンミラーの回転速度の安定化に時間がかかるので、光源を停止させないことのメリットは大きい。

［第９の実施形態］
上記第８の実施形態では、シャッタを閉位置に回動させることにより、すなわち、測定光の光路上に遮蔽体を移動させることで、測定光を遮蔽することとした。しかしながら、本発明はこれに限られず、例えば、測定光の光路を遮蔽体方向にずらすことにより、測定光の出射を行わないように構成してもよい。

１．波長掃引利用の光干渉断層診断装置の機能構成
図２０は、本発明の第９の実施形態にかかる波長掃引利用の光干渉断層診断装置２０００の機能構成を示す図である。上記第８の実施形態にかかる波長掃引利用の光干渉断層診断装置１６００の機能構成（図１６）との相違点は、シャッタ部１６３７の代わりに、周波数シフタ部１６４６をシャッタ部として機能させることで、シャッタ部１６３７、シャッタ制御部１６３５を除いて構成されている点である。

２．周波数シフタ部の構成
次に周波数シフタ部２００１の構成について説明する。図２１は、周波数シフタ部２００１の概略構成を示す図である。

図２１に示すように、周波数シフタ部２００１は、波長掃引光源１６０８の光が入射する入射口２１０５と、入射口２１０５より入射した光２１０２を回折させることで、光の周波数をシフトさせる音響光学素子２１０１と、周波数がシフトした光２１０４が出射する出射口２１０６とを備える。

周波数シフタ部２００１では、信号処理部１６２３よりＲＦ信号が入力されると、音響光学素子２１０１では、入射口２１０５より入射された光２１０２を回折させ、出射口２１０６より出射させる。反対に、信号処理部１６２３からのＲＦ信号が入力されない場合には、音響光学素子２１０１では、光の回折が起こらないため、入射口２１０５より入射された光２１０２は、出射口２１０６の方向へは向かわず、周波数シフタ部２００１を構成するハウジング内を反射するため（２１０３参照）、出射口２１０６より出射されることはない。

このように、周波数シフタ部２００１では、ＲＦ信号の有無により、入射口２１０５と出射口２１０６との間の光路を制御し、出射口２１０６より出射させたくない場合には、周波数シフタ部２００１のハウジングを遮蔽体として機能させる。

３．周波数シフタ部の制御処理の流れ
次に、カテーテル接続検出部１６３６における検出結果に基づいて、周波数シフタ部２００１に対して出力するＲＦ信号を制御する信号処理部１６２３の制御処理の流れについて図２２を用いて説明する。

波長掃引光源１６０８が駆動を開始すると、図２２に示す制御処理を開始する。ステップ２２０１では、周波数シフタ部２００１に対して出力するＲＦ信号をＯＦＦとする。これにより、波長掃引光源１６０８が駆動を開始した場合でも、操作制御装置３０３より光が出射することはない。

ステップＳ２２０２では、カテーテル接続検出部１６３６からの検出結果に基づいて、カテーテル部３０１が接続されたか否かを判断する。ステップＳ２２０２において、カテーテル部３０１が接続されていないと判断された場合には、ステップＳ２２０５に進み、波長掃引光源１６０８が非駆動となっていないか否かを確認し、非駆動となっていた場合には、処理を終了する。一方、波長掃引光源１６０８が駆動している場合には、ステップＳ２２０２に戻り、カテーテル部３０１の接続を確認する。

ステップＳ２２０２において、カテーテル部３０１が接続されたと判断された場合には、ステップＳ２２０３に進み、周波数シフタ部２００１に対してＲＦ信号を出力することで、入射口２１０５より入射した光を回折させ、出射口２１０６より出射させる。これにより、カテーテル部３０１より、測定光が出射される。つまり、カテーテル部３０１がスキャナ／プルバック部３０２に接続され診断の準備が整った際には、測定光が出射されている状態となっている。

ステップＳ２２０４では、カテーテル部３０１が非接続となっていないかを判断する。カテーテル部３０１が非接続となっていないと判断された場合には、ステップＳ２２０５に進み、波長掃引光源１６０８が非駆動となっていないか否かを監視し、波長掃引光源１６０８が駆動している場合には、ステップＳ２２０２に戻る。

一方、カテーテル部３０１が非接続となっていると判断された場合には、ステップＳ２２０１に戻り、周波数シフタ部２００１に対して出力するＲＦ信号をＯＦＦとする。

このように、信号処理部１６２３では、波長掃引光源１６０８が駆動中は、周波数シフタ部２００１の制御処理を実行し、カテーテル部３０１が接続されている間のみ測定光が出射し、カテーテル部３０１が非接続となると測定光が出射されないように、周波数シフタ部２００１を制御する。

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診断装置によれば、波長掃引光源が駆動された場合であっても、カテーテル部が接続されていない場合には、測定光が外部に出射されることはなくなり、診断の前後における測定光の受光を回避することが可能となる。

なお、本実施形態の場合、出射される測定光を調整するための周波数シフタ部を流用して測定光の出射を移動することとしているため、上記第１の実施形態のように、別途シャッタ部およびシャッタ制御部を設ける場合と比べて、装置コストを低減させることができるという付帯的効果が得られる。

［第１０の実施形態］
上記第８乃至第９の実施形態では、カテーテル部が接続されている間、測定光を出射する構成としたが本発明はこれに限られない。カテーテル部が接続されてから、血管内に挿入され測定が開始されるまでの間は、光プローブが回転していないため、出射される測定光が特定の方向を照射しつづけることとなる。この結果、生体組織に何らかの影響を与えることも考えられる。

そこで、本実施形態では、カテーテル部と接続され、かつ光プローブが回転されたことを条件として、シャッタ部の開閉を制御する構成とした。以下、本実施形態にかかる波長掃引利用の光干渉断層診断装置について詳細を説明する。

１．波長掃引利用の光干渉断層診断装置の機能構成
本実施形態にかかる波長掃引利用の光干渉断層診断装置の機能構成は図１６と基本的に同じであるため、ここでは説明を省略する。なお、光プローブ１６０１の回転の有無は、エンコーダ部１６０６の出力をモータ制御回路１６２４を介して受信した信号処理部１６２３にて判断するものとする。

２．シャッター開閉処理の流れ
図２３は、本実施形態にかかる波長掃引利用の光干渉断層診断装置におけるシャッタ開閉処理の流れを示すフローチャートである。

波長掃引光源１６０８が駆動を開始すると、図２３に示すシャッタ開閉処理を開始する。ステップＳ２３０１では、シャッタ制御部１６３５に対して閉指令を出力することで、遮蔽体１８０１を閉位置に回動させる。これにより、波長掃引光源１６０８が駆動を開始した場合でも、操作制御装置３０３より光が出射することはない。

ステップＳ２３０２では、カテーテル接続検出部１６３６からの検出結果に基づいて、カテーテル部３０１が接続されたか否かを判断する。ステップＳ２３０２において、カテーテル部３０１が接続されていないと判断された場合には、ステップＳ２３０９に進み、波長掃引光源１６０８が非駆動となっていないか否かを確認し、非駆動となっていた場合には、処理を終了する。一方、波長掃引光源１６０８が駆動している場合には、ステップＳ２３０２に戻り、カテーテル部３０１の接続を監視する。

ステップＳ２３０２において、カテーテル部３０１が接続されたと判断された場合には、ステップＳ２３０３に進み、エンコーダ部１６０６の出力に基づいて、光プローブ１６０１が回転しているか否かを判断する。ステップＳ２３０３において、光プローブ１６０１が回転していないと判断された場合には、ステップＳ２３０７に進み、カテーテル部３０１が非接続となっていないかを判断する。カテーテル部３０１が非接続となっていないと判断された場合には、ステップＳ２３０８に進み、波長掃引光源１６０８の駆動／非駆動を確認した後、ステップＳ２３０２に戻る。

一方、ステップＳ２３０３において、光プローブ１６０１が回転していると判断された場合には、ステップＳ２３０４に進み、シャッタ制御部１６３５に対して開指令を出力することで、遮蔽体１８０１を開位置に回動させる。これにより、カテーテル部３０１より、測定光が出射される。つまり、カテーテル部３０１がスキャナ／プルバック部３０２に接続され、光プローブの回転が開始された際には、測定光が出射されている状態となっている。

ステップＳ２３０５では、エンコーダ部１６０６の出力に基づいて、光プローブ１６０１の回転が停止したか否かを判断する。ステップＳ２３０５において、光プローブ１６０１が回転していないと判断された場合には、ステップＳ２３０６に進み、シャッタ制御部１６３５に対して閉指令を出力することで、遮蔽体１８０１を閉位置に回動させる。

ステップＳ２３０７では、カテーテル部３０１が非接続となっていないか否かを判断する。ステップＳ２３０７において、カテーテル部３０１が非接続となっていると判断された場合には、ステップＳ２３０２に戻り、カテーテル部３０１が接続されるのを監視する。

一方、ステップＳ２３０７において、カテーテル部３０１が非接続となっていないと判断された場合には、ステップＳ２３０８において、波長掃引光源１６０８の駆動／非駆動を確認した後、ステップＳ２３０２に戻る。

このように、信号処理部１６２３では、波長掃引光源１６０８が駆動中は、シャッタ開閉処理を実行し、カテーテル部３０１が接続され、かつ光プローブが回転している間のみ測定光を出射し、カテーテル部３０１が接続されているが、光プローブが回転していない場合や、カテーテル部３０１が接続されていない場合には、測定光が出射しないように、シャッタを開閉させる。

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診断装置によれば、波長掃引光源が駆動された場合であっても、かつカテーテル部が接続され、光プローブが回転している状態でなければ、測定光が出射されることはなくなり、診断の前後における測定光の受光を回避することが可能となる。

［第１１の実施形態］
上記第１０の実施形態では、カテーテル部が接続され、光プローブが回転中の場合に、シャッタを開き測定光を出射する構成としたが、本発明はこれに限定されず、上記第９の実施形態同様、当該状態のもとで、周波数シフタの動作を制御するように構成しても良い。

１．波長掃引利用の光干渉断層診断装置の機能構成
本実施形態にかかる波長掃引利用の光干渉断層診断装置の機能構成は図１６と基本的に同じであるため、ここでは説明を省略する。なお、光プローブ１６０１の回転の有無は、エンコーダ部１６０６の出力をモータ制御回路４２５を介して受信した信号処理部１６２３にて判断するものとする。

２．周波数シフタの制御処理の流れ
図２４は、本実施形態にかかる波長掃引利用の光干渉断層診断装置における周波数シフタ部２００１の制御処理の流れを示すフローチャートである。

波長掃引光源１６０８が駆動を開始すると、図２４に示す制御処理を開始する。ステップ２４０１では、周波数シフタ部２００１に対して出力するＲＦ信号をＯＦＦとする。これにより、波長掃引光源１６０８が駆動を開始した場合でも、操作制御装置３０３より光が出射することはない。

ステップＳ２４０２では、カテーテル接続検出部１６３６からの検出結果に基づいて、カテーテル部３０１が接続されたか否かを判断する。ステップＳ２４０２において、カテーテル部３０１が接続されていないと判断された場合には、ステップＳ２４０８に進み、波長掃引光源１６０８が非駆動となっていないか否かを確認し、非駆動となっていた場合には、処理を終了する。一方、波長掃引光源１６０８が駆動している場合には、ステップＳ２４０２に戻り、カテーテル部３０１の接続を監視する。

ステップＳ２４０２において、カテーテル部３０１が接続されたと判断された場合には、ステップＳ２４０３に進み、エンコーダ部１６０６の出力に基づいて、光プローブ１６０１が回転しているか否かを判断する。ステップＳ２４０３において、光プローブ１６０１が回転していないと判断された場合には、ステップＳ２４０７に進み、カテーテル部３０１が非接続となっていないかを判断する。カテーテル部３０１が非接続となっていないと判断された場合には、ステップＳ２４０８に進み、波長掃引光源１６０８の駆動／非駆動を確認した後、ステップＳ２４０２に戻る。

一方、ステップＳ２４０３において、光プローブ１６０１が回転していると判断された場合には、ステップＳ２４０４に進み、周波数シフタ部２００１に対してＲＦ信号を出力することで、入射口２１０５より入射した光を回折させ、出射口２１０６より出射させる。これにより、カテーテル部３０１より、測定光が出射される。つまり、カテーテル部３０１がスキャナ／プルバック部３０２に接続され、光プローブの回転が開始された際には、測定光が出射されている状態となっている。

ステップＳ２４０５では、エンコーダ部１６０６の出力に基づいて、光プローブ１６０１の回転が停止したか否かを判断する。ステップＳ２４０５において、光プローブ１６０１が回転していないと判断された場合には、ステップＳ２４０６に進み、周波数シフタ部２００１に対して出力するＲＦ信号をＯＦＦとする。

ステップＳ２４０７では、カテーテル部３０１が非接続となっていないか否かを判断する。ステップＳ２４０７において、カテーテル部３０１が非接続となっていると判断された場合には、ステップＳ２４０２に戻り、カテーテル部３０１が接続されるのを監視する。

一方、ステップＳ２４０７において、カテーテル部３０１が非接続となっていないと判断された場合には、ステップＳ２４０８において、波長掃引光源１６０８の駆動／非駆動を確認した後、ステップＳ２４０２に戻る。

このように、信号処理部１６２３では、波長掃引光源１６０８が駆動中は、周波数シフタ部２００１の制御処理を実行し、カテーテル部３０１が接続され、かつ光プローブが回転している間のみ測定光を出射し、カテーテル部３０１が接続されているが、光プローブが回転していない場合や、カテーテル部３０１が接続されていない場合には、測定光が出射されないように、周波数シフタ部２００１を制御する。

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診断装置によれば、波長掃引光源が駆動された場合であっても、カテーテル部が接続され、かつ光プローブが回転している状態でなければ、測定光が外部に出射されることはなくなり、診断の前後における測定光の受光を回避することが可能となる。

［第１２の実施形態］
上記第１０及び第１１の実施形態では、カテーテルが接続された場合でも、光プローブが回転を開始するまでは、出射された測定光が特定の範囲を長時間照射する可能性があることに鑑みて、測定光が外部に出射されることがないように制御することとした。

しかしながら、本発明はこれに限られず、例えば、カテーテルが接続され、光プローブが回転するまでの間であっても、短時間の照射であれば、人体への影響はないことから、測定光の出射する時間を制限して、シャッターの開閉処理または周波数シフタ部の制御処理を行うようにしてもよい。

図２５は、本実施形態にかかる光干渉断層診断装置におけるシャッタ開閉処理の流れを示すフローチャートである。

なお、図２５に示すフローチャートにおける各工程の処理のうち、図２３に示すフローチャートにおける各工程の処理と同様の処理については、同一の参照番号を付すこととし、ここでは、説明を省略する。以下では、図２３のフローチャートと相違する工程について説明する。

ステップＳ２３０３において、光プローブ１６０１が回転していないと判断された場合には、ステップＳ２５０１に進む。ステップＳ２５０１では、信号処理部１６２３が出射指示を受け付けたか否かを判断する。光プローブ１６０１が非回転の状態における出射指示とは、例えば、操作者が手動で出射指示を入力し、信号処理部１６２３がこれを認識した場合等をいう。

ステップＳ２５０１において、出射指示がないと判断された場合には、ステップＳ２３０７に進む。一方、ステップＳ２５０１において、出射指示があると判断された場合には、ステップＳ２５０２に進み、シャッタ制御部１６３５に対して開指令を出力することで、遮蔽体１８０１を開位置に回動させる。さらに、予め定められた時間経過後、シャッタ制御部１６３５に対して閉指令を出力することで、遮蔽体１８０１を閉位置に回動させる。

これにより、カテーテル部３０１が接続された状態では、光プローブ１６０１が回転していない場合でも、操作者の指示のもと、予め定められた時間に限って、測定光を出射することが可能となる。

なお、本実施形態では、シャッタ部１６３７を制御する場合について説明したが、周波数シフタ部２００１を制御する場合についても同様の処理を実行することができる。

［第１３の実施形態］
上記第８及び第９の実施形態では、カテーテルが接続されるまでは、測定光が出射されることがないように制御され、カテーテルが接続された後は、測定光が出射されるよう制御する構成とし、上記第１０及び第１１の実施形態では、更に、カテーテルが接続されていても光プローブが回転するまでは、測定光が出射されることがないように制御され、光プローブが回転中のみ、測定光が出射されるよう制御するに構成としたが、本発明はこれに限定されない。

一般に、カテーテルが非接続の状態で、スキャナ及びプルバック部３０２の先端部から出射される測定光は、散乱しているため、人体に長時間照射されても問題にならない場合が多い。これに対して、カテーテルを接続することで、光プローブ先端から出射される光は、レンズにより集光されるため、人体に長時間照射された場合に、何らかの影響が生じる可能性が高い。

そこで、本実施形態では、カテーテルが接続されるまでは、測定光が出射され、カテーテルが接続されてから、光プローブが回転を開始するまでの間は、測定光が出射されないように制御する構成とした。以下、本実施形態にかかるシャッタ開閉処理ならびに周波数シフタの制御処理の流れについて説明する。

図２６は、本実施形態にかかる光干渉断層診断装置におけるシャッタ開閉処理の流れを示すフローチャートである。

波長掃引光源１６０８が駆動を開始すると、図２６に示すシャッタ開閉処理を開始する。ステップＳ２６０１では、シャッタ制御部１６３５に対して開指令を出力することで、遮蔽体１８０１を開位置に回動させる。

ステップＳ２６０２では、カテーテル接続検出部１６３６からの検出結果に基づいて、カテーテル部３０１が接続されたか否かを判断する。ステップＳ２６０２において、カテーテル部３０１が接続されていないと判断された場合には、ステップＳ２６０９に進み、波長掃引光源１６０８が非駆動となっていないか否かを確認し、非駆動となっていた場合には、処理を終了する。一方、波長掃引光源１６０８が駆動している場合には、ステップＳ２６０２に戻り、カテーテル部３０１の接続を監視する。

ステップＳ２６０２において、カテーテル部３０１が接続されたと判断された場合には、ステップＳ２６０３に進み、シャッタ制御部１６３５に対して閉指令を出力することで、遮蔽体１８０１を閉位置に回動させる。これにより、カテーテル部３０１が接続された後は、光プローブ１６０１が回動するまで、測定光が出射されることはない。

ステップＳ２６０４では、エンコーダ部１６０６の出力に基づいて、光プローブ１６０１が回転しているか否かを判断する。ステップＳ２６０４において、光プローブ１６０１が回転していないと判断された場合には、ステップＳ２６０８に進み、カテーテル部３０１が非接続となっていないかを判断する。カテーテル部３０１が非接続となっていないと判断された場合には、ステップＳ２６０９に進み、波長掃引光源１６０８の駆動／非駆動を確認した後、ステップＳ２６０２に戻る。

一方、ステップＳ２６０４において、光プローブ１６０１が回転していると判断された場合には、ステップＳ２６０５に進み、シャッタ制御部１６３５に対して開指令を出力することで、遮蔽体１８０１を開位置に回動させる。これにより、カテーテル部３０１より、測定光が出射される。つまり、カテーテル部３０１がスキャナ／プルバック部３０２に接続され、光プローブの回転が開始された際には、測定光が出射されている状態となっている。

ステップＳ２６０６では、エンコーダ部１６０６の出力に基づいて、光プローブ１６０１の回転が停止したか否かを判断する。ステップＳ２６０６において、光プローブ１６０１が回転していないと判断された場合には、ステップＳ２６０７に進み、シャッタ制御部１６３５に対して閉指令を出力することで、遮蔽体１８０１を閉位置に回動させる。

ステップＳ２６０８では、カテーテル部３０１が非接続となっていないか否かを判断する。ステップＳ２６０８において、カテーテル部３０１が非接続となっていると判断された場合には、ステップＳ２６０２に戻り、カテーテル部３０１が接続されるのを監視する。

一方、ステップＳ２６０８において、カテーテル部３０１が非接続となっていないと判断された場合には、ステップＳ２６０９において、波長掃引光源１６０８の駆動／非駆動を確認した後、ステップＳ２６０２に戻る。

このように、信号処理部１６２３では、波長掃引光源１６０８が駆動中は、シャッタ開閉処理を実行し、カテーテル部３０１が非接続の間、ならびにカテーテル部３０１が接続されかつ光プローブが回転している間のみ測定光が出射し、カテーテル部３０１が接続されているが、光プローブが回転していない場合には、測定光が出射されないように、シャッタを開閉させる。

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診断装置によれば、波長掃引光源が駆動された場合であっても、カテーテル部が非接続の状態またはカテーテル部が接続され、かつ光プローブが回転している状態でなければ、測定光が出射されることはなくなり、診断の前後における測定光の受光を回避することが可能となる。

なお、本実施形態では、シャッタ部１６３７を制御する場合について説明したが、周波数シフタ部２００１を制御する場合も同様の処理を実行することができる。

［第１４の実施形態］
上記第８乃至第１３の実施形態では、遮蔽体として、測定光を透過しない材質を利用することとしたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、長時間連続して受光しても問題のないレベルまで、透過光量を抑えることが可能な材質であってもよい。

また、上記第１０乃至第１３の実施形態では、光プローブの回転を検出するエンコーダ部からの出力に基づいて、シャッタの開閉処理または周波数シフタの制御処理を実行することとしたが、本発明はこれに限られず、光プローブの回転指令に基づいて、シャッタの開閉処理または周波数シフタの制御処理を実行するようにしてもよい。あるいは、エンコーダ部とは別個に、光プローブの回転を検出するセンサを設け、該センサの出力に基づいて周シャッタの開閉処理または周波数シフタの制御処理を実行するようにしてもよい。

光干渉断層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診断装置３００の機能構成を示す図である。 カテーテル接続検出部４３３の構成を説明するための図である。 シャッタ部４３２及びシャッタ制御部４３４の概略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診断装置３００のシャッタ開閉処理の流れを示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態にかかる光干渉断層診断装置８００の機能構成を示す図である。 周波数シフタ部８０１の概略構成を示す図である。 本発明の第２の実施形態にかかる光干渉断層診断装置における周波数シフタ部８０１の制御処理の流れを示すフローチャートである。 本発明の第３の実施形態にかかる光干渉断層診断装置におけるシャッタ開閉処理の流れを示すフローチャートである。 本発明の第４の実施形態にかかる光干渉断層診断装置における周波数シフタ部８０１の制御処理の流れを示すフローチャートである。 本発明の第５の実施形態にかかる光干渉断層診断装置におけるシャッタ開閉処理の流れを示すフローチャートである。 本発明の第６の実施形態にかかる光干渉断層診断装置におけるシャッタ開閉処理の流れを示すフローチャートである。 本発明の第８の実施形態にかかる波長掃引利用の光干渉断層診断装置の基本原理を示す図である。 本発明の第８の実施形態にかかる波長掃引利用の光干渉断層診断装置の機能構成を示す図である。 カテーテル接続検出部１６３６の構成を説明するための図である。 シャッタ部１６３７及びシャッタ制御部１６３５の概略構成を示す図である。 本発明の第８の実施形態にかかる波長掃引利用の光干渉断層診断装置１６００のシャッタ開閉処理の流れを示すフローチャートである。 本発明の第９の実施形態にかかる光干渉断層診断装置２０００の機能構成を示す図である。 周波数シフタ部２００１の概略構成を示す図である。 本発明の第９の実施形態にかかる波長掃引利用の光干渉断層診断装置２０００の周波数シフタ部２００１の制御処理の流れを示すフローチャートである。 本発明の第１０の実施形態にかかる波長掃引利用の光干渉断層診断装置のシャッタ制御処理の制御処理の流れを示すフローチャートである。 本発明の第１１の実施形態にかかる波長掃引利用の光干渉断層診断装置の周波数シフタ部２００１の制御処理の流れを示すフローチャートである。 本発明の第１２の実施形態にかかる波長掃引利用の光干渉断層診断装置のシャッタ制御処理の制御処理の流れを示すフローチャートである。 本発明の第１３の実施形態にかかる波長掃引利用の光干渉断層診断装置のシャッタ制御処理の制御処理の流れを示すフローチャートである。

Claims (13)

1. 光の送受信を繰り返すプローブを接続し、該プローブを体腔内において回転走査させることで、該プローブより体腔内での反射光を取得し、該取得した反射光に基づいて該体腔内の断面画像を形成・出力する画像診断装置であって、
   前記プローブに伝送される光を遮蔽する遮蔽手段と、
   前記プローブが接続されたか否かを検知する接続検知手段と、
   前記プローブの回転を検知する回転検知手段と、
   前記接続検知手段が、前記プローブが接続されたことを検知した場合であって、前記回転検知手段が、前記プローブが回転中であることを検知した場合に、前記プローブに対して光が伝送されるように、前記遮蔽手段を制御する制御手段と
   を備えることを特徴とする画像診断装置。
2. 前記遮蔽手段は、
   遮蔽体を非遮蔽位置から遮蔽位置に移動させることで、前記プローブに伝送される光の光路を遮蔽することを特徴とする請求項１に記載の画像診断装置。
3. 前記遮蔽手段は、
   予め配された遮蔽体に照射されるように前記プローブに伝送される光の光路を変更することで、前記プローブに伝送される光を遮蔽することを特徴とする請求項１に記載の画像診断装置。
4. 前記遮蔽手段は周波数シフタであり、該周波数シフタは、
   前記遮蔽体として機能するハウジングと、該ハウジングの入射口より入射された光を回折させ、該ハウジングの出射口より出射する音響光学素子とを備え、
   該音響光学素子にＲＦ信号が入力された場合に、該入射された光を回折させることで出射口から出射し、該ＲＦ信号が入力されなかった場合に、該入射された光を該ハウジングに向けて照射させることで、前記プローブに伝送される光を遮蔽することを特徴とする請求項３に記載の画像診断装置。
5. 前記制御手段は、
   前記接続検知手段が、前記プローブが接続されたことを検知した場合であって、前記回転検知手段が、前記プローブが回転していないことを検知した場合に、前記プローブに対して予め定められた時間、光が伝送されるように、前記遮蔽手段を制御することを特徴とする請求項１に記載の画像診断装置。
6. 前記制御手段は、
   前記接続検知手段が、前記プローブが接続されたことを検知した場合に、前記プローブに対して伝送される光を遮蔽するように前記遮蔽手段を制御することを特徴とする請求項１に記載の画像診断装置。
7. 前記プローブは光干渉レーザ光を出力する光源に接続されることを特徴とする請求項１に記載の画像診断装置。
8. 前記プローブは波長掃引レーザ光を出力する光源に接続されることを特徴とする請求項１に記載の画像診断装置。
9. 光の送受信を繰り返すプローブを接続し、該プローブを体腔内において回転走査させることで、該プローブより体腔内での反射光を取得し、該取得した反射光に基づいて該体腔内の断面画像を形成・出力する画像診断装置の作動方法であって、
   前記画像診断装置が、
   前記プローブが接続されたか否かを検知する接続検知工程と、
   前記プローブの回転を検知する回転検知工程と、
   前記接続検知工程において、前記プローブが接続されたことが検知された場合であって、前記回転検知工程において、前記プローブが回転中であることが検知された場合に、前記プローブに対して光が伝送されるように、前記プローブに伝送される光を遮蔽する遮蔽手段を制御する制御工程と
   を実行することを特徴とする画像診断装置の作動方法。
10. 光の送受信を繰り返すプローブを接続し、該プローブを体腔内において回転走査させることで、該プローブより体腔内での反射光を取得し、該取得した反射光に基づいて該体腔内の断面画像を形成・出力する画像診断装置のコンピュータが、
    前記プローブが接続されたか否かを検知する接続検知工程と、
    前記プローブの回転を検知する回転検知工程と、
    前記接続検知工程において、前記プローブが接続されたことが検知された場合であって、前記回転検知工程において、前記プローブが回転中であることが検知された場合に、前記プローブに対して光が伝送されるように、前記プローブに伝送される光を遮蔽する遮蔽手段を制御する制御工程と
    を実行することを特徴とするプログラム。
11. 請求項１０に記載のプログラムを格納した記憶媒体。
12. 光の送受信を繰り返すプローブと、該プローブを接続し、該プローブを体腔内において回転走査させることで該プローブより体腔内での光反射を取得し、該取得した反射光に基づいて該体腔内の断面画像を形成、出力する画像診断装置であって、
    前記プローブに伝達される光を分岐する第一の分岐部と、
    前記第一の分岐部によりサンプル側に分岐したサンプル光路と、
    前記第一の分岐部によりリファレンス側に分岐したリファレンス光路と、
    前記サンプル光路側に配置された周波数をシフトさせる周波数シフタと、
    前記周波数シフタを制御する制御部と、を備え、
    前記周波数シフタは、前記プローブが接続されたことを検知した場合であって、かつ、前記プローブが回転中であることを検知した場合に、前記サンプル光路に光が伝送されるように、前記制御部からの制御信号に応じて、周波数シフトモードと光遮断モードとを切り換えることを特徴とする画像診断装置。
13. 前記サンプル光路上に、前記サンプルからの反射光を光検出部へ分岐する第２の分岐部を更に備え、前記周波数シフタが前記第一の分岐部と第２の分岐部の間に存在することを特徴とする請求項１２に記載の画像診断装置。

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