JP5405842B2 - 光構造解析装置及びその作動方法 - Google Patents
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Description
図1は第1の実施形態に係る光構造解析装置の構成を示すブロック図である。図1に示すように、光構造解析装置1は、例えば体腔内の生体組織や細胞等の測定対象の断層画像を例えば波長1.3μmを中心とするSS−OCT計測により取得するものであって、光源手段としてのOCT光源10干渉手段及び受光手段としての干渉情報検出部70を有するOCT干渉計30、照射手段、集光手段、線状走査手段及び略垂直走査手段を備えたプローブ40、断層構造像生成手段としての光構造画像生成部90及びモニタ100を備えて構成される。
Claims (27)
- 広帯域な波長を発光する光源手段と、
前記光源手段から発した光を参照光と測定光に分波する分波手段と、
気管支、消化管、神経束または血管壁の少なくともいずれかであって層構造を有する測定対象に前記測定光を照射する照射手段と、
前記測定対象に前記測定光を照射する位置を線状に走査する線状走査手段と、
前記測定対象から前記測定光に基づき反射あるいは後方散乱した戻り光を集光する集光手段と、
前記戻り光と前記参照光を合波させ干渉光を取得する干渉手段と、
前記干渉光を受光して干渉信号を抽出する受光手段と、
前記干渉信号および前記線状走査手段の走査情報から前記測定対象の断層構造画像を生成する断層構造画像生成手段と、
前記断層構造画像を構成する画素の信号強度を抽出するための複数の第1の抽出ラインからなる第1の抽出ライン群を設定する第1ライン群設定手段と、
前記信号強度を前記第1の抽出ラインの方向とは異なる方向に沿って抽出するための複数の第2の抽出ラインからなる第2の抽出ライン群を設定する第2ライン群設定手段と、
前記第1の抽出ライン群及び前記第2の抽出ライン群に沿って前記信号強度を抽出する信号強度抽出手段と、
を備えたことを特徴とする光構造解析装置。 - 前記第1の抽出ライン群は、前記線状走査手段により走査される前記測定光の光軸に沿った複数の動径ラインからなり、前記第2の抽出ライン群は、前記動径ラインに直交した複数の円弧ラインからなることを特徴とする請求項1に記載の光構造解析装置。
- 前記第1の抽出ライン群の第1の抽出ラインと前記第2の抽出ライン群の第2の抽出ラインは、前記断層構造画像上にて線形独立な2つのベクトル方向の線分からなることを特徴とする請求項1に記載の光構造解析装置。
- 前記第1の抽出ライン群の第1の抽出ラインと前記第2の抽出ライン群の第2の抽出ラインは、前記断層構造画像上にて直交する2つのベクトル方向の線分からなることを特徴とする請求項3に記載の光構造解析装置。
- 前記信号強度抽出手段が抽出した前記信号強度の変化量を所定の閾値と比較する変化量比較手段をさらに備えたことを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1つに記載の光構造解析装置。
- 前記変化量比較手段の比較結果により、前記信号強度の変化量が前記所定の閾値より大きい前記画素にマーキングするマーキング手段をさらに備えたことを特徴とする請求項5に記載の光構造解析装置。
- 前記マーキング手段がマーキングした前記画素間をライン補間するライン補間手段をさらに備えたことを特徴とする請求項6に記載の光構造解析装置。
- 所定の閉曲線図形を格納している閉曲線図形格納手段と、前記ライン補間手段によりライン補間された補間ラインが閉曲線層構造かどうか判断する閉曲線層構造判断手段と、前記閉曲線層構造と前記所定の閉曲線図形とを比較する図形判定手段と、をさらに備えたことを特徴とする請求項7に記載の光構造解析装置。
- 前記図形判定手段の比較結果に基づき、前記閉曲線層構造の構造異常の有無を判定する構造異常判定手段をさらに備えたことを特徴とする請求項8に記載の光構造解析装置。
- 前記構造異常判定手段が判定した前記構造異常の有無を前記断層構造画像上にて告知する告知手段をさらに備えたことを特徴とする請求項9に記載の光構造解析装置。
- 前記告知手段は、前記閉曲線層構造に前記構造異常が無いと構造異常判定手段が判定すると、前記閉曲線層構造内の前記画素を所定の色にて強調して告知することを特徴とする請求項10に記載の光構造解析装置。
- 前記断層構造画像生成手段が生成した前記断層構造画像を記憶する画像記憶手段と、前記画像記憶手段が記憶した前記断層構造画像のノイズを除去するノイズ除去手段と、をさらに備え、
前記信号強度抽出手段は、前記ノイズ除去手段がノイズ除去した前記断層構造画像の前記信号強度を抽出することを特徴とする請求項1ないし11のいずれか1つに記載の光構造解析装置。 - 前記線状に走査する走査方向と前記測定対象の深さ方向がなす面に略垂直な方向に前記測定光を走査する略垂直走査手段をさらに備え、前記断層構造画像生成手段は、前記測定対象の断層構造画像と前記略垂直走査手段の走査情報から3次元的な立体構造画像を生成し、前記信号強度抽出手段は、前記第1の抽出ライン群及び前記第2の抽出ライン群と、前記第1の抽出ライン群の第1の抽出ライン及び前記第2の抽出ライン群の抽出ラインと線形独立な第3の抽出ラインからなる第3の抽出ライン群と、に沿って前記信号強度を抽出する
ことを特徴とする請求項1ないし12のいずれか1つに記載の光構造解析装置。 - 前記測定光及び前記戻り光を導光する導光手段と、前記照射手段、前記線状走査手段及び前記集光手段を内蔵した光プローブと、
前記光プローブを挿通する処置具チャンネルを有する体腔内に挿入する内視鏡と、
を備えたことを特徴する請求項1ないし13のいずれか1つに記載の光構造解析装置。 - 広帯域な波長を発光する光源手段と、前記光源手段から発した光を参照光と測定光に分波する分波手段と、気管支、消化管、神経束または血管壁の少なくともいずれかであって層構造を有する測定対象に前記測定光を照射する照射手段と、前記測定対象に前記測定光を照射する位置を線状に走査する線状走査手段と、前記測定対象から前記測定光に基づき反射あるいは後方散乱した戻り光を集光する集光手段と、前記戻り光と前記参照光を合波させ干渉光を取得する干渉手段と、前記干渉光を受光して干渉信号を抽出する受光手段と、前記干渉信号および前記線状走査手段の走査情報から前記測定対象の断層構造画像を生成する断層構造画像生成手段と、を備えた構造解析装置の作動方法において、
前記断層構造画像を構成する画素の信号強度を抽出するための複数の第1の抽出ラインからなる第1の抽出ライン群を設定する第1ライン群設定ステップと、
前記信号強度を前記第1の抽出ラインの方向とは異なる方向に沿って抽出するための複数の第2の抽出ラインからなる第2の抽出ライン群を設定する第2ライン群設定ステップと、
前記第1の抽出ライン群及び前記第2の抽出ライン群に沿って前記信号強度を抽出する信号強度抽出ステップと、
を備えたことを特徴とする光構造解析装置の作動方法。 - 前記第1の抽出ライン群は、前記線状走査手段により走査される前記測定光の光軸に沿った複数の動径ラインからなり、前記第2の抽出ライン群は、前記動径ラインに直交した複数の円弧ラインからなることを特徴とする請求項15に記載の光構造解析装置の作動方法。
- 前記第1の抽出ライン群の第1の抽出ラインと前記第2の抽出ライン群の第2の抽出ラインは、前記断層構造画像上にて線形独立な2つのベクトル方向の線分からなることを特徴とする請求項15に記載の光構造解析装置の作動方法。
- 前記第1の抽出ライン群の第1の抽出ラインと前記第2の抽出ライン群の第2の抽出ラインは、前記断層構造画像上にて直交する2つのベクトル方向の線分からなることを特徴とする請求項17に記載の光構造解析装置の作動方法。
- 前記信号強度抽出ステップが抽出した前記信号強度の変化量を所定の閾値と比較する変化量比較ステップをさらに備えたことを特徴とする請求項15ないし18のいずれか1つに記載の光構造解析装置の作動方法。
- 前記変化量比較ステップの比較結果により、前記信号強度の変化量が前記所定の閾値より大きい前記画素にマーキングするマーキングステップをさらに備えたことを特徴とする請求項19に記載の光構造解析装置の作動方法。
- 前記マーキングステップがマーキングした前記画素間をライン補間するライン補間ステップをさらに備えたことを特徴とする請求項20に記載の光構造解析装置の作動方法。
- 所定の閉曲線図形を格納している閉曲線図形格納ステップと、前記ライン補間ステップによりライン補間された補間ラインが閉曲線層構造かどうか判断する閉曲線層構造判断ステップと、前記閉曲線層構造と前記所定の閉曲線図形とを比較する図形判定ステップと、をさらに備えたことを特徴とする請求項21に記載の光構造解析装置の作動方法。
- 前記図形判定ステップの比較結果に基づき、前記閉曲線層構造の構造異常の有無を判定する構造異常判定ステップをさらに備えたことを特徴とする請求項22に記載の光構造解析装置の作動方法。
- 前記構造異常判定ステップが判定した前記構造異常の有無を前記断層構造画像上にて告知する告知ステップをさらに備えたことを特徴とする請求項23に記載の光構造解析装置の作動方法。
- 前記告知ステップは、前記閉曲線層構造に前記構造異常が無いと構造異常判定ステップが判定すると、前記閉曲線層構造内の前記画素を所定の色にて強調して告知することを特徴とする請求項24に記載の光構造解析装置の作動方法。
- 前記断層構造画像生成手段が生成した前記断層構造画像を記憶する画像記憶ステップと、前記画像記憶ステップが記憶した前記断層構造画像のノイズを除去するノイズ除去ステップと、をさらに備え、
前記信号強度抽出ステップは、前記ノイズ除去ステップがノイズ除去した前記断層構造画像の前記信号強度を抽出することを特徴とする請求項15ないし25のいずれか1つに記載の光構造解析装置の作動方法。 - 前記線状に走査する走査方向と前記測定対象の深さ方向がなす面に略垂直な方向に前記測定光を走査する略垂直走査ステップをさらに備え、前記断層構造画像生成手段は、前記測定対象の断層構造画像と前記略垂直走査ステップの走査情報から3次元的な立体構造画像を生成し、前記信号強度抽出ステップは、前記第1の抽出ライン群及び前記第2の抽出ライン群と、前記第1の抽出ライン群の第1の抽出ライン及び前記第2の抽出ライン群の抽出ラインと線形独立な第3の抽出ラインからなる第3の抽出ライン群と、に沿って前記信号強度を抽出することを特徴とする請求項15ないし26のいずれか1つに記載の光構造解析装置の作動方法。
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