JP5484971B2 - 画像診断装置及びその処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、画像診断装置及びその処理方法に関する。

従来、動脈硬化の診断、バルーンカテーテル又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、或いは、術後の結果確認のために、光干渉断層画像診断装置（ＯＣＴ）（例えば、特許文献１参照）や、その改良型である、波長掃引を利用した光干渉断層画像診断装置（ＯＦＤＩ）が利用されている（以下、光干渉断層画像診断装置（ＯＣＴ）と、波長掃引を利用した光干渉断層画像診断装置（ＯＦＤＩ）とを総称して、画像診断装置と呼ぶ場合もある）。

画像診断装置には、光ファイバの先端に光学レンズ及び光学ミラー（送受信部）が取り付けられたイメージングコアが内挿された光プローブ部が取り付けられる。測定（例えば、診断）に際しては、光プローブ部を血管内に挿入し、スキャナ／プルバック部（アダプタ装置）によりイメージングコアを回転させながら、先端の送受信部から血管内に測定光を出射するとともに、生体組織からの反射光を受光する。これにより、血管内におけるラジアル走査を行なう。そして、当該受光した反射光と参照光とを干渉させることで干渉光を生成し、当該干渉光に基づいて、血管の断層画像を描出する。

特開２００５−１９６０８０号公報

一般に、光プローブ部は、測定が行なわれる都度、新しいものに取り替えられて使用される。そのため、測定の都度、オペレータは、光プローブ部とスキャナ／プルバック部とを接続する必要がある。

ここで、光プローブ部とのスキャナ／プルバック部における接続端面に汚れ等があると、それに起因して断層画像にノイズ等が混じることとなり、誤診断等の要因となってしまう。そのため、オペレータは、接続端面に汚れ等があるか否かに関係なく、接続の都度、例えば、光コネクタ用クリーナー等を用いて接続端面を清掃する。

しかし、実際には、接続端面に汚れがあるか否かは不明であり、必ずしも接続の都度、清掃を行なう必要はないとも考えられる。このような清掃作業は、煩雑であり、仮に必要でないのであれば、その作業は省略される方が望ましい。

そこで、本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、光プローブ部との接続端面における汚れを検出できるようにした画像診断装置及びその処理方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の一態様は、体腔内に挿入されるプローブ部が取付可能な画像診断装置であって、
前記プローブ部と接続される接続部を有し、光源からの光を前記接続部を介して前記プローブ部における送受信部に伝送し、前記送受信部により外部から受信された反射光を前記接続部を介して受光部に伝送するアダプタ装置と、
前記光源からの光の射出を制御し、前記受光部により受光された前記反射光に基づいて断層画像を生成する信号処理手段と
を具備し、
前記信号処理手段は、
前記光源から光を射出させることにより取得された反射光に基づく光強度データを算出する検出用データ生成手段と、
前記検出用データ生成手段により算出された光強度データと、前記接続部の接続端面に汚れがない状態時の光強度データである基準データとの比較に基づいて前記接続端面に汚れがあるか否かを判定する判定手段とを具備し、
前記検出用データ生成手段は、
前記光強度データとその周波数とを対応付けし、
前記判定手段は、
前記光強度データと前記基準データとにおける所定の周波数帯にある光強度データを比較することを特徴とする。

本発明によれば、接続端面の汚れを検出する構成を設けたため、オペレータは、測定の都度、接続端面を清掃する必要がなくなる。これにより、例えば、オペレータによる清掃の負荷を軽減させられるとともに、また、測定を迅速に開始できる。

本発明の一実施の形態に係わる画像診断装置１００の外観構成の一例を示す図である。 図１に示す画像診断装置１００における機能的な構成の一例を示す図である。 図１に示す光プローブ部１０１の構成の一例を示す図である。 図３に示す光プローブ部１０１の先端部の構成の一例を示す図である。 図３に示す接続コネクタ４０２ｂの基端の内部構成の一例を示す図である。 図３に示すスキャナ／プルバック部１０２におけるアダプタ部７００の内部構成の一例を示す図である。 接続コネクタ４０２ｂとアダプタ部７００との結合の一例を示す図である。 画像の一例を示す図である。 図２に示す信号処理部３２３における機能的な構成の一例を示す図である。 接続端面（清掃部７１１）の汚れを検出する際の処理の流れの一例を示すフローチャートである。 検出用データの一例を示す図である。 実施形態２に係わる信号処理部３２３における機能的な構成の一例を示す図である。 接続端面（清掃部７１１）の汚れ及び破損を検出する際の処理の流れの一例を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。

（実施形態１）
図１は、本発明の一実施の形態に係わる画像診断装置（光干渉断層画像診断装置又は波長掃引利用の光干渉断層画像診断装置）１００の外観構成の一例を示す図である。

画像診断装置１００は、光プローブ部１０１と、スキャナ／プルバック部（アダプタ装置）１０２と、操作制御装置１０３とを具備して構成される。スキャナ／プルバック部１０２と操作制御装置１０３とは、信号線１０４により接続されている。

光プローブ部１０１は、血管等の体腔内に挿入され、後述するイメージングコアを用いて体腔内部の状態を測定する。スキャナ／プルバック部１０２は、光プローブ部１０１と着脱可能に構成されており、内蔵されたモータが駆動することで光プローブ部１０１に内挿されたイメージングコアのラジアル動作を規定する。

操作制御装置１０３は、体腔内光干渉断層診断を行なうにあたり、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、断層画像として表示するための機能を備える。

ここで、操作制御装置１０３は、本体制御部１１１と、プリンタ／ＤＶＤレコーダ１１１−１と、操作パネル１１２とを具備して構成される。本体制御部１１１は、測定により得られたデータを処理したり、その処理結果を出力したりする。プリンタ／ＤＶＤレコーダ１１１−１は、本体制御部１１１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。操作パネル１１２は、オペレータからの各種指示を装置内に入力する。すなわち、オペレータは、操作パネル１１２を介して、各種設定値及び指示を入力する。ＬＣＤモニタ１１３は、表示装置であり、各種画面をオペレータに表示する。例えば、本体制御部１１１における処理結果がオペレータに表示される。

図２は、図１に示す画像診断装置１００における機能的な構成の一例を示す図である。

波長掃引光源３０８は、例えば、Ｓｗｅｐｔ Ｌａｓｅｒにより実現され、複数種類の波長の光を出射する。Ｓｗｅｐｔ Ｌａｓｅｒを用いた波長掃引光源３０８は、ＳＯＡ３１５（semiconductor optical amplifier）と、リング状に結合された光ファイバ３１６と、ポリゴンスキャニングフィルタ（３０８ｂ）とから成るＥｘｔｅｎｄｅｄ−ｃａｖｉｔｙ Ｌａｓｅｒの一種である。

ＳＯＡ３１５から出力された光は、光ファイバ３１６を進み、ポリゴンスキャニングフィルタ３０８ｂに入り、ここで波長選択された光は、ＳＯＡ３１５で増幅され、最終的にｃｏｕｐｌｅｒ３１４から出力される。

ポリゴンスキャニングフィルタ３０８ｂは、光を分光する回折格子３１２とポリゴンミラー３０９との組み合わせで波長を選択する。具体的には、回折格子３１２により分光された光を２枚のレンズ（３１０、３１１）によりポリゴンミラー３０９の表面に集光させる。これにより、ポリゴンミラー３０９と直交する波長の光のみが同一の光路を戻り、ポリゴンスキャニングフィルタ３０８ｂから出力されることになる。そのため、ポリゴンミラー３０９を回転させることで波長の時間掃引を行なうことができる。

ポリゴンミラー３０９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３０９と回折格子３１２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。

Ｃｏｕｐｌｅｒ３１４から出力された波長掃引光源３０８の光は、第１のシングルモードファイバ３３０の一端に入射され、当該ファイバ３００の逆の一端側に伝送される。第１のシングルモードファイバ３３０は、途中の光カップラ部３３４において、第２のシングルモードファイバ３３７及び第３のシングルモードファイバ３３１と光学的に結合される。従って、第１のシングルモードファイバ３３０に入射された光は、この光カップラ部３３４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３３０の光カップラ部３３４よりも先端側には、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３０３が設けられている。

光ロータリジョイント３０３内には、第４のシングルモードファイバ３３５が設けられる。第４のシングルモードファイバ３３５の先端側は、光プローブ部１０１の第５のシングルモードファイバ３３６と、アダプタ３０２とを介して着脱自在に接続されている。第５のシングルモードファイバ３３６は、イメージングコア３０１内に挿通され、回転駆動可能に構成されており、波長掃引光源３０８からの光が伝送される。

第５のシングルモードファイバ３３６に伝送された光は、イメージングコア３０１の先端側から体腔内の生体組織に対してラジアル動作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イメージングコア３０１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３３０側に戻る。更に、光カップラ部３３４によりその一部が第２のシングルモードファイバ３３７側に移り、第２のシングルモードファイバ３３７の一端から出射され、受光部（例えばフォトダイオード３１９）にて受光される。

なお、光ロータリジョイント３０３の回転駆動部側は、回転駆動装置３０４のラジアル走査モータ３０５により回転駆動される。また、ラジアル走査モータ３０５の回転角度は、エンコーダ部３０６により検出される。更に、スキャナ／プルバック部１０２は、直線駆動装置３０７を備え、信号処理部３２３からの指示に基づいて、イメージングコア３０１の軸方向（体腔内の末梢方向及びその反対方向）の移動（軸方向動作）を規定する。
軸方向動作は、信号処理部３２３からの制御信号に基づいて、直線駆動装置３０７が光ロータリジョイント３０３を含むスキャナを移動させることにより実現される。

この際、光プローブ部１０１のカテーテルシースは、血管内に固定されたままで、カテーテルシースに内挿されているイメージングコア３０１のみが軸方向に移動する。そのため、血管壁を傷つけることなく軸方向動作が行なわれる。

第３のシングルモードファイバ３３１の光カップラ部３３４と反対側の先端には、参照光の光路長を微調整する光路長の可変機構３２５が設けられている。この光路長の可変機構３２５は、光プローブ部１０１を交換して使用した場合の個々の光プローブ部１０１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３のシングルモードファイバ３３１及びコリメートレンズ３２６は、その光軸方向に矢印３３３で示すように移動自在な１軸ステージ３３２上に設けられており、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３３２は光プローブ部１０１を交換した場合に、光プローブ部１０１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。更に、１軸ステージ３３２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、光プローブ部１０１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である。

光路長の可変機構３２５で光路長が微調整された光は、第３のシングルモードファイバ３３１の途中に設けられた光カップラ部３３４で第１のシングルモードファイバ３３０側から得られた光と混合されて、フォトダイオード３１９にて受光される。

このようにしてフォトダイオード３１９にて受光された干渉光は、光電変換され、アンプ３２０により増幅された後、復調器３２１に入力される。復調器３２１では、復調処理を行ない、干渉した光の信号部分のみを抽出する。その出力は、干渉光信号としてＡ／Ｄ変換器３２２に入力される。

Ａ／Ｄ変換器３２２では、干渉光信号を例えば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３２２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３２３に入力される。信号処理部３２３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層画像を形成し、所定のフレームレートでＬＣＤモニタ１３３に出力する。

信号処理部３２３は、光路長調整手段制御装置３１８と接続されている。信号処理部３２３は、光路長調整手段制御装置３１８を介して１軸ステージ３３２の位置の制御を行う。また、信号処理部３２３は、モータ制御回路３２４と接続され、モータ制御回路３２４のビデオ同期信号を受信する。信号処理部３２３では、受信したビデオ同期信号に同期して断層画像の生成を行う。このモータ制御回路３２４のビデオ同期信号は、回転駆動装置３０４にも送られる。この信号を受けた回転駆動装置３０４は、ビデオ同期信号に同期した駆動信号を出力する。以上が、図１に示す画像診断装置１００の内部構成の一例についての説明である。

次に、図３を用いて、図１に示す光プローブ部１０１の構成の一例について説明する。

光プローブ部１０１は、血管等の体腔内に挿入される長尺のカテーテルシース４０１と、（オペレータが操作するために）体腔内に挿入されずオペレータの手元側に配置されるコネクタ部４０２とにより構成される。カテーテルシース４０１の先端には、ガイドワイヤルーメン用チューブ４０３が形成されており、カテーテルシース４０１は、ガイドワイヤルーメン用チューブ４０３との接続部分からコネクタ部４０２との接続部分にかけて連続する管腔として形成されている。

カテーテルシース４０１の管腔内部には、イメージングコア３０１がカテーテルシース４０１のほぼ全長にわたって挿通されている。イメージングコア３０１の先端側（ガイドワイヤルーメン用チューブ４０３が設けられる側）には、測定光を送受信する送受信部を備えたハウジング４２１が設けられる。また、イメージングコア３０１には、ハウジング４２１を回転させるための駆動力を伝送する駆動シャフト４２２も設けられる。

コネクタ部４０２は、カテーテルシース４０１の基端に一体化して構成された手元部４０２ａと駆動シャフト４２２の基端に一体化して構成された接続コネクタ４０２ｂとから構成される。

手元部４０２ａとカテーテルシース４０１との境界部には、耐キンクプロテクタ４１１が設けられている。これにより、所定の剛性が保たれ、急激な変化による折れ曲がり（キンク）を防止できる。接続コネクタ４０２ｂの基端（図５参照）は、後述するスキャナ／プルバック部１０２のアダプタ部７００（図６参照）と接続可能に構成されている。

次に、図４を用いて、図３に示す光プローブ部１０１の先端部の構成の一例について説明する。なお、図４（ａ）は、光プローブ部１０１の先端部の全体構成を示しており、図４（ｂ）は、図４（ａ）に示すイメージングコア３０１の構成を示す。

カテーテルシース４０１の管腔内部には、上述した通り、ハウジング４２１を備えたイメージングコア３０１が設けられる。ハウジング４２１には、測定光を送信しその反射光を受信する送受信部５０１が設けられる。イメージングコア３０１は、カテーテルシース４０１のほぼ全長にわたって挿通されており、ハウジング４２１を回転させるための駆動力を伝送する駆動シャフト４２２が設けられる。

送受信部５０１は、体腔内組織に向けて測定光を送信するとともに、体腔内組織からの反射光を受信する。駆動シャフト４２２は、コイル状に形成されており、その内部には信号線（シングルモードの光ファイバ）が配されている。

ハウジング４２１は、短い円筒状の金属パイプの一部に切り欠き部を有した形状で形成されている。ハウジング４２１は、金属塊からの削りだしやＭＩＭ（金属粉末射出成形）等により成形される。ハウジング４２１は、送受信部５０１を有し、基端側は駆動シャフト４２２と接続されている。また、先端側には短いコイル状の弾性部材５０２が設けられている。

弾性部材５０２は、ステンレス鋼線材をコイル状に形成したものである。弾性部材５０２が先端側に配されることで、イメージングコア３０１を前後移動させる際にカテーテルシース内での引っかかりを防止できる。補強コイル５０３は、カテーテルシース４０１の先端部分の急激な折れ曲がりを防止する目的で設けられている。

ガイドワイヤルーメン用チューブ４０３は、ガイドワイヤが挿入可能なガイドワイヤ用ルーメンを有する。ガイドワイヤルーメン用チューブ４０３は、予め血管等の体腔内に挿入されたガイドワイヤを受け入れ、ガイドワイヤによってカテーテルシース４０１を患部まで導くのに使用される。

駆動シャフト４２２は、カテーテルシース４０１に対して送受信部５０１を回転動作及び軸方向動作させることが可能であり、柔軟で且つ回転を伝送できる特性をもつ、例えば、ステンレス等の金属線からなる多重多層密着コイル等により構成される。

図４（ｂ）に示すように、ハウジング４２１内には、側方照射型のボールレンズ（送受信部）５０１が配されている。駆動シャフト４２２内には、クラッド部５０６とコア部５０５とから構成される光ファイバーケーブル５０４が配されている。なお、送受信部５０１から送信された測定光は、カテーテルシース４０１を介して体腔内の生体組織に照射される（矢印５１０参照）。

次に、図５を用いて、図３に示す接続コネクタ４０２ｂの基端の内部構成の一例について説明する。

接続コネクタ４０２ｂの基端には、光ファイバ用のコネクタ（ＡＰＣ光コネクタ）６０４が配置されている。これにより、光ファイバーケーブル５０４は、スキャナ／プルバック部１０２内の回転駆動部に配されたアダプタと光学的に接続される。

コネクタ６０４は、接続パイプ６０２を介して駆動シャフト４２２と接合されている。また、コネクタ６０４は、中空の円筒形状をしたコネクタ固定部材６０５の内部に配置されており、コネクタ固定部材６０５は、フェルール６０６が設けられる光ファイバーケーブル５０４の端部を保持固定している。光ファイバーケーブル５０４の端部（接続面）は、端面での光の反射によりノイズが発生することを防ぐため、光の進行方向（回転軸方向）に対して、所定の傾斜角度が形成されたＡＰＣタイプに加工されている。コネクタ固定部材６０５は、先端側の端部に円盤状のフランジ６０７を有しており、接続コネクタ４０２ｂのハウジング６０８内部に回転自在に保持される。コネクタ固定部材６０５は、アダプタとの結合に際してアダプタ固定部材と協働してコネクタ６０４の周方向の位置合わせを行なう。

次に、図６を用いて、図３に示すスキャナ／プルバック部１０２におけるアダプタ部７００の内部構成の一例について説明する。

スキャナ／プルバック部１０２のハウジング７０１は、取付部の内部に設けられており、取付部の外表面を構成するヘッド１１０２の内部に固定されている。ハウジング７０１の内面には、コネクタ接続時に接続コネクタ（駆動シャフトコネクタ）４０２ｂのハウジング６０８が嵌合する。ハウジング７０１には、ヘッド１１０２の溝部入口１１０３からつながるハウジング６０８の一対の凸部１１０１を受け入れ可能な一対の溝部７１０が設けられる。これにより、図７に示すように、接続コネクタ４０２ｂとアダプタ部７００とが結合され、光プローブ部１０１とスキャナ／プルバック部１０２とが接続される。

アダプタ７０２は、コネクタ６０４と結合され、ハウジング７０１に対し相対回転可能に保持される。アダプタ固定部材７０３は、中空の円筒形状を有しており、アダプタ７０２が相対回転不可能となるように固定する。アダプタ固定部材７０３は、コネクタ６０４との結合に際してコネクタ固定部材６０５と協働してコネクタ６０４の周方向の位置合わせを行なう。アダプタ固定部材７０３は、図示しない回転駆動部（モータ）の駆動力を中継する駆動力中継パイプ７０４に接合されている。これにより、コネクタ６０４との結合後、駆動力中継パイプ７０４の回転駆動が駆動シャフト４２２に伝達される。

アダプタ固定部材７０３には、一対の爪７０５が形成されている。一対の爪７０５は、コネクタ６０４に係合し、コネクタ６０４とアダプタ７０２とを強固に一体化する。アダプタ７０２には、コネクタ６０４のフェルール６０６を受け入れるメス型構造の穴７０６が形成されている。メス型構造の穴７０６の奥には、ＡＰＣタイプに加工された光ファイバー端部７０７が固定されている。

また、アダプタ固定部材７０３は、外表面を規定する保護管７０８と、アダプタ固定部材７０３の内表面を規定するガイド筒７０９とから構成されている。

７１１に示す領域（以下、清掃部と呼ぶ）は、接続コネクタ４０２ｂとアダプタ部７００との結合に際して、オペレータが、例えば、光コネクタ用クリーナー等を用いて清掃を行なう領域である。これは、当該部分に溜まった汚れ等を起因とした誤診断を抑制するために行なわれる。清掃部７１１は、アダプタ７０２と光ファイバー端部７０７とを含み、スキャナ／プルバック部１０２（アダプタ部７００）における接続端面を構成する。

ここで、図８は、光プローブ部１０１がスキャナ／プルバック部１０２に接続されていない状態で波長掃引光源３０８から光信号を発信させることにより撮影された画像の一例を示している。

図８（ａ）は、正常時（接続端面に汚れがない状態を指す）に得られる画像を示しており、図８（ｂ）は、異常時（接続端面に汚れがある状態を指す）に得られる画像を示している。

すなわち、接続端面に汚れがない場合には、図８（ａ）に示す画像が得られるが、接続端面に汚れがある場合には、図８（ｂ）に示すように、接続端面の汚れを起因とした画像品質の低下が見られる。

これを抑制するため、従来、接続コネクタ４０２ｂとアダプタ部７００との結合に際して、オペレータは、その都度、清掃部７１１を清掃していたが、必ずしもこの領域が汚れているとは限らず、清掃が不必要な場合もあると考えられる。

そこで、本実施形態においては、接続端面（アダプタ７０２、光ファイバー端部７０７）の汚れを検出する構成を設け、清掃が必要とされる場合のみ、オペレータに清掃を促す。これを実現する構成について、図９を用いて説明する。

図９は、図２に示す信号処理部３２３における機能的な構成の一例が示される。ここでは、説明の便宜上、接続端面の汚れの検出に係わる構成について重点的に説明する。

信号処理部３２３は、ラインメモリ部９０１と、ラインデータ生成部９０２と、後処理部９０３と、画像構築部（ＤＳＣ）９０４と、制御部９０５と、検出用データ生成部９０６と、判定部９０７とを具備して構成される。

Ａ／Ｄ変換器３２２で生成されたライン単位の干渉光データは、ラインメモリ部９０１において、モータ制御回路３２４から出力されるラジアル走査モータ３０５のエンコーダ部３０６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所定数（例えば、５１２本）となるように処理される。この処理後のデータは、ラインデータ生成部９０２に出力される。

ラインデータ生成部９０２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。これにより、ラインデータを生成する。ラインデータは、後処理部９０３に出力される。

後処理部９０３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なう。処理後のデータは、画像構築部９０４に出力される。制御部９０５は、信号処理部３２３における処理を統括制御する機能を果たす。

画像構築部９０４では、極座標のラインデータ列をＲθ変換するこで断層画像を生成した後、ビデオ信号に変換し、当該断層画像をＬＣＤモニタ１１３に表示する。なお、本実施形態では一例として、５１２ラインから断層画像を生成することとしているが、このライン数に限定されるものではない。

ここで、本実施形態に係わる画像診断装置１００の信号処理部３２３には、接続端面（すなわち、清掃部７１１）の汚れを検出する構成として、検出用データ生成部９０６と、判定部９０７とが設けられる。

検出用データ生成部９０６は、検出用のデータを生成する。具体的には、光プローブ部１０１が接続される前に、光信号を複数回発信させ、それにより得られた反射光に基づく光強度データの平均値を算出する。これにより、検出用データ生成部９０６は、検出用データを生成する。検出用データの詳細については後述するが、光強度データの平均値と、その周波数とが対応付けられたデータである。

判定部９０７は、検出用データ生成部９０６により生成された検出用データに基づいてアダプタ部７００の接続端面に汚れがあるか否かを判定する。この判定は、検出用データと、基準データとの比較に基づいて行われる。基準データとは、アダプタ部７００の接続端面に汚れがない状態時に同条件で測定された光強度データである。基準データは、例えば、画像診断装置１００の製造時等に測定すればよい。

ここで、図１０を用いて、接続端面（清掃部７１１）の汚れを検出する際の処理の流れの一例について説明する。この処理は、操作パネル１１２を介したオペレータからの指示に基づいて開始されても良いし、また、画像診断装置１００の電源オンとともに自動的に開始されても良い。

この処理が開始すると、画像診断装置１００は、波長掃引光源３０８において、複数種類の波長を持った光を複数回発信させる。この光の発信が所定時間（例えば、０．５秒）行なわれた後、画像診断装置１００は、フォトダイオード３１９において、その反射光を受光するとともに、信号処理部３２３において、当該受光した光に基づくデジタルデータ（干渉光データ）を処理する。

具体的には、まず、ラインメモリ部９０１において、所定数（例えば、５１２個）の干渉光データを生成する（Ｓ１０２）。そして、検出用データ生成部９０６において、各干渉光データを干渉光強度データに変換するとともに、それらを加算しその平均を採る（Ｓ１０３）。これにより、検出用データ（図１１参照）が生成される。検出用データでは、各周波数における光強度データの平均値が規定される。

続いて、判定部９０７において、アダプタ部７００の接続端面（清掃部７１１）に汚れがあるか否かを判定する。この判定は、当該検出用データと、基準データとの比較に基づいて行なわれる（Ｓ１０４）。判定の結果、汚れがないと判定した場合には（Ｓ１０５でＮＯ）、そのままこの処理を終了する。なお、アダプタ部７００の接続端面に汚れがない旨を報知するように構成してもよい。

一方、汚れがあると判定した場合には（Ｓ１０５でＹＥＳ）、アダプタ部７００の接続端面の清掃が必要である旨をオペレータに報知した後（Ｓ１０６）、この処理は終了する。なお、報知は、例えば、ＬＣＤモニタ１１３への表示により行なってもよいし、該当ランプを点灯させることにより行なってもよいし、また、アラーム鳴動等により行なってもよい。特に、その方法は問わない。

ここで、図１１を用いて、図１０のＳ１０３で生成される検出用データの一例について説明する。

検出用データは、各周波数における光強度データの平均値を保持するデータである。ここで、縦方向は、光強度を示しており、横方向は、周波数を示している。

ライン１１及びライン１２は、光プローブ部１０１が未接続状態時に取得された光強度データの平均値を示している。ここで、ライン１１は、接続端面に汚れがない状態で取得された光強度データの平均値であり、ライン１２は、接続端面に汚れがある状態で取得された光強度データの平均値である。

ライン１２は、ライン１１に比べ、全周波数帯に渡って高い光強度を有しているといえる。ライン１１及びライン１２は、図中左側に位置する一部の帯域では、ほぼ同水準の光強度データが得られている。そのため、この帯域の光強度データに基づいて接続端面の汚れ判定を実施した場合、その判定結果に誤りが生じる場合がある。

そこで、本実施形態においては、全帯域に渡るデータ同士を比較するのではなく、所定周波数帯（参照データ）を用いて、接続端面の汚れを判定する。例えば、参照データ１３と示される帯域のデータは、ライン１１とライン１２とで明らかに異なる値が得られている。

なお、この汚れの判定に際しては、所定周波数帯のデータ全てを判定しても良いし、その中からサンプリングしたデータを判定しても良いし、平均値を算出してその値を判定するようにしても良い。汚れを判定できるのであれば、特に、その判定方法の詳細なアルゴリズムについては問わない。

以上説明したように本実施形態によれば、スキャナ／プルバック部１０２における接続端面の汚れを検出する構成を設けたため、オペレータは必要に応じて接続端面の汚れを除去すれば済む。具体的には、光プローブ部１０１の接続前に、光信号を複数回発信するとともにその反射光を取得し、当該反射光に基づく光強度データの平均値を算出する。そして、光強度データの平均値と、基準データ（接続端面に汚れがない状態時の光強度データ）との比較に基づいて接続端面の汚れを判定する。

これにより、例えば、測定の都度、接続端面を清掃する必要がなくなるため、オペレータによる清掃の負荷を軽減させられるとともに、また、測定を迅速に行なえる。

（実施形態２）
次に、実施形態２について説明する。実施形態２においては、実施形態１に加えて更に、接続端面（アダプタ７０２、光ファイバー端部７０７）の破損を検出する場合について説明する。なお、実施形態２においては、重複説明を避けるため、実施形態１と異なる点について重点的に説明する。相違点としては、信号処理部３２３の構成にある。

ここで、図１２を用いて、実施形態２に係わる信号処理部３２３の構成の一例について説明する。ここでは、実施形態１で説明した図１０との変更点について重点的に説明する。

信号処理部３２３には、実施形態１の構成に加えて、履歴保持部９０８が新たに設けられる。履歴保持部９０８は、判定部９０７による判定結果（汚れあり、汚れなし）を保持する。また、判定部９０７は、検出用データ生成部９０６により算出された値に基づいて接続端面の汚れを判定した後、汚れありと判定した場合には、履歴保持部９０８に保持された履歴に基づいて接続端面に破損があるか否かを判定する。例えば、直近から所定回数連続して汚れありと判定されたり、清掃しても汚れありと判定されたりした場合には接続端面が破損している可能性があるとして、接続端面が破損している旨の判定を行なう。

次に、図１３を用いて、接続端面（清掃部７１１）の汚れ及び破損を検出する際の処理の流れの一例について説明する。なお、Ｓ２０１〜Ｓ２０５までの処理は、実施形態１を説明した図１０のＳ１０１〜Ｓ１０５までの処理と同一となるため、ここではＳ２０６以降の処理について説明する。

Ｓ２０５における判定の結果、汚れがないと判定した場合には（Ｓ２０５でＮＯ）、画像診断装置１００は、履歴保持部９０８において、その判定結果を保持した後（Ｓ２０６）、この処理を終了する。なお、接続端面に汚れがない旨を報知するように構成してもよい。

一方、Ｓ２０５における判定の結果、汚れがあると判定した場合には（Ｓ２０５でＹＥＳ）、画像診断装置１００は、判定部９０７において、履歴保持部９０８に保持された履歴を取得し（Ｓ２０７）、その履歴に基づいて接続端面が破損している可能性があるか否かを判定する。例えば、所定回数連続して汚れがあると判定されている場合等には、接続端面が破損している可能性があると判定する。

判定の結果、破損している可能性がないと判定した場合には（Ｓ２０８でＮＯ）、画像診断装置１００は、接続端面の清掃が必要である旨をオペレータに報知する（Ｓ２０９）。その後、画像診断装置１００は、履歴保持部９０８において、その判定結果を保持した後（Ｓ２１０）、この処理を終了する。

一方、破損している可能性があると判定した場合には（Ｓ２０８でＹＥＳ）、画像診断装置１００は、接続端面が破損している可能性がある旨をオペレータに報知する（Ｓ２１１）。その後、画像診断装置１００は、履歴保持部９０８において、その判定結果を保持した後（Ｓ２１２）、この処理を終了する。

以上説明したように実施形態２によれば、実施形態１の構成に加えて更に、接続端面の破損を検出することができる。この場合にも、実施形態１同様に、清掃作業を診断の都度行なう必要がなくなるため、オペレータの負荷を軽減させることができる。

以上が本発明の代表的な実施形態の例であるが、本発明は、上記及び図面に示す実施形態に限定することなく、その要旨を変更しない範囲内で適宜変形して実施できるものである。

例えば、上述した実施形態においては、光信号を複数回発信させ、その反射光に基づく光強度データの平均値を算出し、当該平均値と基準データとを比較し、接続端面の汚れを判定していたが、これに限られない。例えば、光信号を１回のみ発信させ、その反射光に基づく光強度データと基準データとを比較することにより接続端面の汚れを判定するように構成しても良い。

また、上述した実施形態においては、波長掃引光源を利用する波長掃引利用の光干渉断層画像診断装置に本実施形態に係わる画像診断装置を適用する場合を例に挙げて説明したが、これに限られず、例えば、低干渉性光源を利用して体腔内の断層画像を生成する光干渉断層画像診断装置に適用しても構わない。

なお、光干渉断層画像診断装置による断層画像の生成は、周知であるため、ここでは詳細な説明については省略する。簡単に説明すると、生体組織の深さ方向の検査範囲に相当する光路長に応じてその光路長を変化させた参照光と、低干渉性光源からの出射に基づく反射光とを干渉させる。これにより、光干渉断層画像診断装置においても、上述した画像診断装置１００同様にして、ライン単位の干渉光データを取得できる。

Claims (5)

1. 体腔内に挿入されるプローブ部が取付可能な画像診断装置であって、
   前記プローブ部と接続される接続部を有し、光源からの光を前記接続部を介して前記プローブ部における送受信部に伝送し、前記送受信部により外部から受信された反射光を前記接続部を介して受光部に伝送するアダプタ装置と、
   前記光源からの光の射出を制御し、前記受光部により受光された前記反射光に基づいて断層画像を生成する信号処理手段と
   を具備し、
   前記信号処理手段は、
   前記光源から光を射出させることにより取得された反射光に基づく光強度データを算出する検出用データ生成手段と、
   前記検出用データ生成手段により算出された光強度データと、前記接続部の接続端面に汚れがない状態時の光強度データである基準データとの比較に基づいて前記接続端面に汚れがあるか否かを判定する判定手段とを具備し、
   前記検出用データ生成手段は、
   前記光強度データとその周波数とを対応付けし、
   前記判定手段は、
   前記光強度データと前記基準データとにおける所定の周波数帯にある光強度データを比較する
   ことを特徴とする画像診断装置。
2. 前記検出用データ生成手段は、
   前記光源から光を複数回射出させることにより取得された反射光に基づく複数の光強度データの平均値を算出し、
   前記判定手段は、
   前記検出用データ生成手段により算出された平均値と、前記基準データとの比較に基づいて前記接続端面に汚れがあるか否かを判定する
   ことを特徴とする請求項１記載の画像診断装置。
3. 前記信号処理手段は、
   前記判定手段による判定結果を履歴として保持する保持手段
   を更に具備し、
   前記判定手段は、
   前記接続端面に汚れがあると判定した場合に、前記保持手段により保持された前記判定結果の履歴に基づいて前記接続端面が破損しているか否かを判定する
   ことを特徴とする請求項１記載の画像診断装置。
4. 前記判定手段により前記接続端面が汚れていると判定された場合に、その旨をオペレータに報知する報知手段
   を更に具備することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の画像診断装置。
5. 体腔内に挿入されるプローブ部と接続される接続部を有し、光源からの光を前記接続部を介して前記プローブ部における送受信部に伝送し、前記送受信部により外部から受信された反射光を前記接続部を介して受光部に伝送するアダプタ装置を備えた画像診断装置における処理方法であって、
   前記光源からの光の射出を制御し、前記受光部により受光された前記反射光に基づいて断層画像を生成する信号処理工程とを有し、
   前記信号処理工程は、
   前記光源から光を射出させることにより取得された反射光に基づく光強度データを算出する検出用データ生成工程と、
   前記検出用データ生成工程により算出された光強度データと、前記接続部の接続端面に汚れがない状態時の光強度データである基準データとの比較に基づいて前記接続端面に汚れがあるか否かを判定する判定工程とを含み、
   前記検出用データ生成工程では、
   前記光強度データとその周波数とを対応付けし、
   前記判定工程では、
   前記光強度データと前記基準データとにおける所定の周波数帯にある光強度データを比較する
   ことを特徴とする画像診断装置における処理方法。