JP5689728B2 - 光干渉断層像形成装置及びその制御方法 - Google Patents

Description

本発明は光干渉断層像形成装置及びその制御方法に関するものである。

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診療がある。この診療術前の診断、或いは、術後の経過確認のため、光干渉断層画像診断装置（ＯＣＴ:Optical Coherent Tomography）等の画像診断装置が用いられるのが一般的になってきた。

この画像診断装置は、先端に光学レンズを有し、更に、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有する。そして、そのカテーテルを患者の血管内に挿入し、光学ミラーを回転させながら、光学ミラーを介して血管壁に光を照射し、生体組織からの反射光を再度、その光学ミラーを介して受光することでラジアル走査を行い、得られた反射光を元に血管の断面画像を構築するものである。また、ＯＣＴ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（ＯＦＤＩ:Optical Frequency Domain Imaging）も開発されている。

光干渉断層診断装置の基本原理は、装置内部の光源からの出力される光を測定光と参照光に分割し、測定光を上記光ファイバの光学ミラーを介して出射する。そして、生体組織によって反射された散乱光を同じ光ファイバを介して受光し、既知の距離を経て反射した参照光との干渉光を得、その強度からカテーテル近傍の生体組織（血管）の断層像を得るものである（例えば、特許文献１）。

特に、波長掃引を利用した光干渉断層診断装置の場合は、出射する光の波長を予め定めた範囲内で繰り返し掃引することで、参照光の光路長は操作することなく、得られた干渉光の周波数分布から、測定光と参照光が同じ点を基準とした深度方向の反射強度分布を得ることができる。

特開２００７−２６７８６７号公報

ところで、波長掃引を利用した光干渉断層診断装置の場合、その診断画像の解像度を高くするため、カテーテル内のミラーの回転速度をこれまで以上に高速に回転させる。しかし、その一方で、回転速度を高くしたため、今度はその摩擦熱の発生という問題が生ずる。上記のように、カテーテルは血管内に挿入されるものであるから、生体組織に対する摩擦熱の影響は少なければ少ないほど良い。また、高速回転させることで故障のリスクも高まる。従って、ミラーを高速回転させる際、その高速回転を継続する期間に上限が設けられている。また、高速回転させるのは、対象となる血管部位の断層像を得るためのスキャンを行うタイミングに合わせる必要がある。

一方、断層像を得るための測定部位にカテーテルが位置したか否かを判断したり、ミラーが正常に回転しているか等の確認作業も必要である。この確認作業では、血管の大まかな断層像が得られれば良く、その像を見てミラーが正常回転しているか否かを確認できれば良いので、その際のミラーの回転速度は摩擦熱の影響が無視できる低速回転で構わない。

上記の考察から、本願発明者は、ミラーの回転速度を２段階にすることに着想が至ったが、単純に高速回転と低速回転とをそれぞれを指示する操作スイッチを設けた場合の更なる問題があることに気づいた。それは、誤操作により高速回転を指示してしまった場合の問題である。もし誤操作で高速回転を指示したことに気づかないまま、実際に断層像を得るためのスキャンを指示したタイミングが高速回転の継続限界時間に近い場合、スキャンが完了する前に継続限界時間に到達して測定が無効となってしまう。また、継続限界時間いっぱいまで高速回転させてしまったわけであるから、この時点では、カテーテルが比較的高い温度になっている。従って、再度の高速回転の指示は、十分に温度が下がる期間が経るのを待つことが望まれる。

そこで、本願発明は、光干渉断層診断装置において、上記のようなミラー部の回転速度に関する誤操作を起こりにくくし、且つ、操作性に優れたスキャンを行うことを可能ならしめる技術を提供しようとするものである。

上記課題を解決するため、本発明の光干渉断層像形成装置は以下の構成を備える。すなわち、
光源から出力された光を光分割手段で測定光と参照光に分割し、生体管腔内に挿入された光プローブを介して、該光プローブの先端近傍位置に設けた光偏向手段を軸中心に回転させながら、前記測定光を生体組織に出射して得られた反射光と、前記参照光とから得られる干渉光の光強度に基づいて該生体組織内の断面画像を生成する光干渉断層像形成装置であって、
前記光偏向手段の第１の速度での回転を指示するための第１のスイッチと、
前記第１の速度より高速な第２の速度で前記光偏向手段の回転を指示するための第２のスイッチと、
前記第１のスイッチの指示操作を検出した場合には、前記光偏向手段を前記第１の速度で回転駆動し、
前記第２のスイッチの指示操作を検出した場合には、当該第２のスイッチが指示操作されたときに前記光偏向手段が前記第１の速度で回転していることを条件に前記光偏向手段の回転速度を前記第２の速度に変更する駆動制御手段とを有する。

本発明によれば、光干渉断層診断装置において、プローブ内のミラー部の回転速度に関する誤操作を起こりにくくし、且つ、操作性に優れたスキャンを行うことが可能になる。

実施形態にかかる画像診断装置の外観構成を示す図である。 画像診断装置の機能構成を示すブロック図である。 信号処理部の機能構成を示すブロック図である。 血管内における光プローブによる回転走査、軸方向移動を、測定光の照射と反射光の取り込みを説明する図である。 血管内における光プローブの動作を説明するための模式図である。 スキャナ／プルバック部の操作部を示す図である。 スキャナ／プルバック部の操作部による操作に対する信号処理部の処理手順を示すフローチャートである。

以下、添付図面に従って本発明に係る実施形態を詳細に説明する。

［装置構成および動作の説明］
先ず、本実施形態における装置全体の構成並びに動作について説明する。

図１は本発明の構成を具備する波長掃引型光干渉断層像形成装置（ＯＣＴ装置）（以下、画像診断装置という）のシステム構成及び外観構成を示す図である。図１に示すように、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１０２と、操作制御装置１０３とを備える。

また、後述するフラッシュ液を診断対象の血管部位に流出するため、光プローブ部１０１を収容するガイディングカテーテル１１５が用いられる。このガイディングカテーテル１１５の後端１１５ａには、図１の矢印で示す如く、光プローブ部１０１を挿入する挿入孔があり、先端１１５ｂには光プローブ部１０１を外部に露出させる口部が設けられている。そして、このガイディングカテーテル１１５には、後述するフラッシュ液を収容した薬剤導入部１１８を接続するためのポート１１６が設けられている。この薬剤導入部１１８を操作することで、内部に収容されたフラッシュ液が、先端部１１ｂを介して放出されることになる。

スキャナ／プルバック部１０２と操作制御装置１０３とは、信号線／光ファイバ１０４により接続されている。光プローブ部１０１を収容したガイディングカテーテル１１５は、直接血管等の生体管腔内に挿入され、光プローブ部１０１の先端に設けられたイメージングコアを用いて生体管腔内部の状態を測定する。この光プローブ部１０１は、その内部を貫通する光ファイバ２３６と、その外側を覆うカテーテルシース４０３で構成され、少なくともその先端部の付近は透明部材で構成されている（詳細後述）。

上記のフラッシュ液には、生理食塩水や造影剤（並びにその混合液）が用いられ、それが薬剤導入部１１８に収納されることになる。薬剤導入部１１８は、例えばシリンジからなり、フラッシュ液を収容して、その押し子を押し込むことで、フラッシュ液をカテーテル先端から血管内に流出させる。血液が押し流されてフラッシュ液と置換することで血球成分の影響を少なくした状態でスキャンすることが可能になる。かかる操作は、一般にフラッシュ操作と呼ばれるものであるが、ここでの詳述は省略する。

スキャナ／プルバック部１０２は、内蔵モータによる回転動作により光プローブ部１０１内のイメージングコアのラジアル動作を規定する。また、このスキャナ／プルバック部１０２は、内蔵のもう１つのモータを駆動することで、光プローブ部１０１内で回転中の光ファイバ２３６を、一定速度で引き戻す操作（プルバック処理）も行う。このプルバック処理で、血管の軸に沿った連続した血管断層像を得ることができる。また、このスキャナ／プルバック部１０２には、光プローブ部１０１内の光ファイバ２３６の回転速度の設定、回転の開始／停止、並びにプルバックを指示するための各種指示スイッチを配置した操作部１０２ａが設けられている。

操作制御装置１０３は、生体組織の光干渉断層像形成を行うにあたり、各種設定値を入力するための機能や、測定光を出力する機能や、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。操作制御装置１０３において、１１１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、処理結果を出力したりする。１１１−１はプリンタ／ＤＶＤレコーダであり、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。１１２は操作パネルであり、ユーザは該操作パネル１１２を介して、各種設定値及び指示の入力を行う。１１３は表示装置としてのＬＣＤモニタであり、本体制御部１１１における処理結果を表示する。

図２は、図１に示す画像診断装置１００の機能構成図である。図示において、２０８は波長掃引光源であり、Swept Laserが用いられる。波長掃引光源２０８は、ＳＯＡ２１６（semiconductor optical amplifier）とリング状に結合された光ファイバ２１７を有する光源部（２０８ａ）とポリゴンスキャニングフィルタ（２０８ｂ）とからなる、Extended-cavity Laserの一種である。ＳＯＡ２１６から出力された光が、光ファイバ２１７を進み、ポリゴンスキャニングフィルタ２０８ｂに入り、ここで波長選択された光が、ＳＯＡ２１６で増幅され、最終的にカップラ２１４から出力される。ポリゴンスキャニングフィルタ２０８ｂは、光を分光する回折格子２１２とポリゴンミラー２０９との組み合わせで波長を選択する。回折格子２１２により分光された光を２枚のレンズ（２１０、２１１）によりポリゴンミラー２０９の表面に集光させる。これによりポリゴンミラー２０９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２０８ｂから出力されるため、ポリゴンミラー２０９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２０９は、例えば、７２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２０９と回折格子２１２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。

カップラ２１４から出力された波長掃引光源２０８からの光は、第１のシングルモードファイバ２３０の一端に入射される。第１のシングルモードファイバ２３０は、第２のシングルモードファイバ２３１と光学的に結合されている光カップラ２２６に導かれ、ここで、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２３０の光カップラ部２２６より先端側には、スキャナ／プルバック部１０２が設けられている。スキャナ／プルバック部１０２内には、非回転部（固定部）と回転部（回転駆動部）との間を結合し、光を伝送する光ロータリジョイント（光カップリング部）２０３が設けられている。更に、光ロータリジョイント２０３の先端側に設けられた第４のシングルモードファイバ２３５は、光プローブ部１０１の第５のシングルモードファイバ２３６と、アダプタ２０２を介して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しながら、回転駆動させるイメージングコア２０１内に波長掃引光源２０８からの光が伝送される。

第５のシングルモードファイバ２３６に伝送された光は、イメージングコア２０１の先端側から血管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はイメージングコア２０１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２３０側に戻り、光分割手段及び光合成手段としての機能を併せ持つ光カップラ部２２６によりその一部が第２のシングルモードファイバ２３７側に移る。光カップラ部２２６において、反射光は後述の参照光と混合され、干渉光として、光検出器（実施形態ではフォトダイオード、以下、ＰＤという）２１９にて受光される。

光ロータリジョイント２０３の回転部側は回転駆動装置２０４のラジアル走査モータ２０５により回転駆動される。また、ラジアル走査モータ２０５の回転角度は、エンコーダ部２０６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２０７を備え、信号処理部２２３からの指示に基づいて、カテーテル部１０１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２２３からの制御信号に基づいて、直線駆動装置２０７内の直線駆動モータが動作することにより実現される。

また、第２のシングルモードファイバ２３１の光カップラ部２２６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２２５が設けてある。この光路長の可変機構２２５は光プローブ（イメージングコア）２０１を交換して使用した場合の個々の光プローブ２０１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調整手段を備えている。第２のシングルモードファイバ２３１およびコリメートレンズ２３４は、その光軸方向に矢印２３３で示すように移動自在な１軸ステージ２３２上に設けられ、光路長調整手段を形成している。

すなわち、１軸ステージ２３２は光プローブ２０１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調整手段として機能する。さらに、１軸ステージ２３２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２０１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。

ミラー２２７，２２９及びレンズ２２８を介して、反射された光は参照光として第２のシングルモードファイバ２３１に入力される。光路長の可変機構２２５で光路長が微調整された参照光は、第２のシングルモードファイバ２３１の途中に設けた光カップラ部２２６で第１のシングルモードファイバ２３０側からの反射光と混合されて、干渉光となり、ＰＤ２１９にて受光される。ＰＤ２１９にて受光された光は光電変換されて電気信号となり、増幅器２２０に入力され増幅された後、復調器２２１に供給される。復調器２２１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２２２に入力される。

Ａ／Ｄ変換器２２２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８０ｋＨｚ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２２２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２２３に入力される。この信号処理部２２３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１１３に出力する。

なお、信号処理部２２３は光路長調整手段制御部２１８と接続されている。信号処理部２２３は光路長調整手段制御部２１８を介して１軸ステージ２３２の位置の制御を行う。また、信号処理部２２３はモータ制御回路２２４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２２４のビデオ同期信号は、回転駆動装置２０４にも送られ、回転駆動装置２０４はビデオ同期信号に同期した駆動信号を出力する。更に、信号処理部２２３は、上記のＰＤ２１９およびＡ／Ｄ変換器２２２による干渉光のサンプリングを実行することになる。

図４（ａ）は光プローブ部１０１のイメージコア２０１が生体管腔内（血管内）に挿入され、ラジアル走査が行われる様子を説明する図である。光学ミラー４０１、光学レンズ４０２を先端に有する光ファイバ２３６により構成されるイメージングコア２０１を内蔵したカテーテルシース４０３は、例えば血管内腔に挿入される。回転駆動装置２０４は、カテーテルシース４０３内でイメージングコア２０１を矢印４０５方向に回転させ、直線駆動装置２０７は矢印４０６方向に移動させる（プルバック処理）。このとき、図４（ｂ）に示すように、波長掃引光源２０８からの測定光が光ファイバ２３６を経て、光学ミラー４０１により血管壁へ照射される。照射された光の反射光は、光学ミラー４０１から光ファイバ２３６を経て装置へ戻される。すなわち、光学ミラー４０１は光ファイバ２３６からの光プローブ部１０１の軸方向の光を、生体管腔壁方向へ偏向させる光偏向手段としての機能を有する。光偏向手段としてはプリズム等も使用できる。

図５は血管内断層撮影時の光プローブ部１０１の動作を説明するための模式図である。図５（ａ）、（ｂ）はそれぞれ光プローブ部１０１が挿入された状態の血管の斜視図及び断面図である。図５（ａ）において、５０１は光プローブ部１０１が挿入された血管断面を示している。上述のように、光プローブ部１０１のイメージングコア２０１はその先端に光学レンズ４０２、光学ミラー４０１が取り付けられており、ラジアル走査モータ２０５により図５（ｂ）の参照符号４０５で示される方向に回転する。

光学レンズ４０２からは、各回転角度にて測定光の送信／受信が行われる。ライン１、２、…、５１２は各回転角度における測定光の照射方向を示している。本実施形態では、光学ミラー４０１及び光学レンズ４０２を含むイメージングコア２０１が所定の血管断面５０１の位置で３６０度回動する間に、５１２回の測定光の送信／反射光の受信が断続的に行われる。なお、３６０度回動する間における測定光の送信／受信回数は特にこれに限られず、任意に設定可能であるものとする。このように、イメージングコア２０１を回転させながら信号の送信／受信を繰り返すスキャン（走査）を、一般に「ラジアルスキャン（ラジアル走査、回転走査）」という。また、このようなイメージングコア２０１による測定光の送信／反射光の受信は、イメージングコア２０１が血管内を矢印４０６（図４（ａ）参照）の方向に進みながら行われる。

なお、実施形態におけるイメージングコア２０１の回転速度は、１８００ｒｐｍと９６００ｒｐｍの２種類がある。１８００ｒｐｍは、主にイメージングコア２０１の先端部が目的とする部位に位置したか否か、並びに、イメージコア２０１が正しく回転しているか否かを確認するためのものであり、この回転数では図４（ａ）の矢印４０６方向にイメージングコアの引き戻し（プルバック）は行なわない。以降、この１８００ｒｐｍの回転処理をラジアルスキャンモードと呼ぶ。

一方、９６００ｒｐｍは、高精細な血管断層像を得るためのものであり、且つ、血管軸に沿った所定範囲の像を得るモードである。それ故、このモードでは、９６００ｒｐｍでイメージングコア２０１を回転させながら、図４（ａ）の矢印４０６方向にプルバックする処理が行われる。先に説明したフラッシュ操作（フラッシュ液の注入操作）はこの場合に行われる。以降、このモードをプルバックスキャンモードと呼ぶ。因に、図４（ａ）の矢印４０６はイメージングコア２０１のプルバックする方向であり、血液の流れる方向と逆である。フラッシュ操作を行うと、ガイディングカテーテル１１５とカテーテルシース４０３との隙間を通ってガイディングカテーテル１１５の先端部１１５ｂから薬剤が血管内に流出され、その部分で血液が押し流されて薬剤で置換され血球成分の影響がない流れを作り出される。そして、プルバック動作の間、イメージングコア２０１の先端部は、薬剤で置換された領域を矢印４０６の方向に移動し、高精度の画像をスキャンすることが可能になる。なお、プルバックの間、ガイディングカテーテル１１５はイメージングコア２０１の先端部を覆わない位置に配置されている。

図３は実施形態における信号処理部２２３の構成を示している。この信号処理部２２３は、操作パネル１１２や操作部１０２ａによる操作者による指示に従い、上記ラジアルスキャンモード、プルバックスキャンモードにおける干渉光から得られた電気信号（Ａ／Ｄ変換器２２２からの信号）に基づき、断層像の生成処理を行う。この生成処理を次に説明する。

信号処理部２２３は、Ａ／Ｄ変換器２２２からの、波長掃引による１ライン分の干渉光のデータをラインメモリ部３０１に順次格納する。そして、モータ制御回路２２４から出力されるモータのエンコーダ信号をもとに、モータ１回転あたりのライン数が５１２本となるように信号を選択し、グルーピングする。すなわち、１ラインごとの干渉光データが、モータ１回転あたり５１２個ずつラインデータ生成部３０２に出力される。

ラインデータ生成部３０２は、ＦＦＴ（高速フーリエ変換処理）を行うことで、ラインデータを生成するととともに、ライン加算平均処理、フィルター処理、対数変換等を行い、得られたラインデータを後段の後処理部３０３に出力する。

後処理部３０３では、ラインデータ生成部３０２より受け取った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施し、処理結果を画像構築部３０４に出力する。画像構築部３０４は、極座標のラインデータ列をビデオ信号に変換し、ＬＣＤモニタ１１３に血管断面画像として表示する。なお、ここでは一例として、５１２ラインから画像を構築する例を示しているが、このライン数に限定されるものではない。制御部３０５は上述した各部の一連の動作を制御することになるが、血管断層像を得るまでの演算内容、並びに、その表示処理に関する部分は、本願発明には直接には関係しないので、これ以上の説明は省略する。

［ユーザインタフェースの説明］
次に、実施形態における操作者に対するユーザインタフェースについて説明する。先ず、ユーザインタフェースの説明に移る前に、その前提部分について説明する。

先に説明したように、実施形態におけるスキャンモードには、ラジアルスキャンモード（光学ミラー４０１を１８００ｒｐｍで回転させる処理）と、プルバックスキャンモード（光学ミラー４０１を９６００ｒｐｍで回転させ、光学ミラー４０１を図４の矢印４０６方向に一定速度で移動させる光ファイバ２３６の引き戻し処理）がある。

１８００ｒｐｍでは問題にはならないものの、カテーテルシースの中で光ファイバ２３６（光学ミラー４０１）を９６００ｒｐｍという高い速度で回転させると、そこに摩擦熱が発生し、カテーテルシースの温度が高まってしまう。従って、長時間回転を継続するのは、カテーテルシースの外側の生体組織にとって望ましくない。また、光ファイバ２３６や光学ミラー４０１の破損につながる可能性も生ずる。そこで、９６００ｒｐｍという回転速度の継続時間は最大でも４２秒以内にすること、すなわち、プルバックスキャンモードの高速回転の継続時間にリミッタを設けることが必要とされた。

しかし、操作者が誤操作により９６００ｒｐｍの高速回転を指示してしまい、その高速回転が４２秒近くまで継続していることに気づかず、プルバックスキャンを指示してしまった場合、スキャンの途中で継続時間が終了し回転が停止してしまうので、完全な測定データが得られない。従って、このような誤操作は可能な限り防止する必要がある。なお、上記最大継続時間の４２秒は、一例として示したに過ぎず、適宜変更しうる値である。

また、先に説明したように、プルバックスキャンモードは、光ファイバの引き戻しを行いながら、血管の所定距離の断層像をスキャンするモードであるから、スキャンが完了するまで、該所定距離を移動させる時間が必要である。従って、プルバック処理を開始するタイミングは、９６００ｒｐｍの最大継続時間（４２秒）から、そのプルバック処理に必要な時間分だけ差し引いた時間内でなければならない。スキャンする長さにも依存するが、本実施形態では、回転速度が９６００ｒｐｍになってから３０秒以内にプルバック処理の開始指示を行なわなければ、回転を停止するものとしている。

上記を踏まえ、スキャナ／プルバック部１０２における操作部１０２ａの一例を示す図６、並びに、処理手順を示す図７に従い、実施形態におけるユーザインタフェースに係る処理（信号処理部２２３の処理内容）を説明する。

図６に示すように、スキャナ／プルバック部１０２に設けられた操作部１０２ａには、光ファイバ２３６の回転を停止するスイッチ（ボタンでも構わない）６１０、ラジアルスキャンモード（１８００ｒｐｍ）への移行を指示するスイッチ６２０、プルバックスキャンモードに入りプルバック可能な状態（９６００ｒｐｍ）への移行を指示するスイッチ６３０、並びに、プルバックの開始指示を行うためのスイッチ６４０が設けられている。また、これら各スイッチには、スイッチの状態を報知するためのＬＥＤ６１１、６２１、６３１、６４１が内蔵されている。ＬＥＤの駆動状態とスイッチの機能の状態との関係は次の通りである。
ＬＥＤ消灯：そのスイッチの機能が発現していない状態
ＬＥＤ点灯：そのスイッチの機能が発現している状態
ＬＥＤ点滅：そのスイッチの機能が発現するまでの遷移状態

なお、状態が区別出来ればよいので、勿論、上記のＬＥＤの駆動方法は上記以外でも構わない。場合によっては、幾つかの発光色のＬＥＤを用意し、状態に応じて発光色を変更しても構わない。

また、操作部１０２ａには、９６００ｒｐｍになったとき、プルバックスイッチ６４０が押下できる残りの秒数をカウントダウン表示するための表示部６５０が設けられている。

以下、実施形態における信号処理部２２３の処理を図７のフローチャートに従って説明する。

先ず、信号処理部２２３は、ステップＳ１にて、光干渉断層像形成処理に使用する各構成要素の初期処理を行う。この処理の中には、ラジアルスキャンスイッチ６２０が機能することを報知するためのＬＥＤ６２１を点灯処理、他のスイッチが機能しないことを報知するためのＬＥＤ６１１、６３１、６４１の消灯処理が含まれる。操作者は、この状態で、光プローブ部１０１を患者の診断部位の血管内に導く作業を行うこととなる。

操作者は、光プローブ２０１の位置の確認、該位置の微調整、並びに、正常に光学ミラー部４０１が回転するかを確認するため、ラジアルスキャンスイッチ６２０を押下する。信号処理部２２３が、このラジアルスキャンスイッチ６２０の押下を検出すると（ステップＳ２でＹｅｓ）、光ファイバ２３６を１８００ｒｐｍで回転させるためラジアル走査モータ２０５の駆動を行う。このとき、ラジアルスイッチ６２０のＬＥＤを点滅状態にする。なお、図６に示すスイッチ郡のうち、ラジアルスキャンスイッチ６２０以外のスイッチの押下があったとしても、それは無視する。消灯状態にあるスイッチの押下が無視されるのは、これ以降の説明でも同様である。

そして、ステップＳ３にて、１８００ｒｐｍに到達したと判定すると、その回転での断層像を得るための処理を行い、ＬＣＤモニタ１１３にその像を表示する処理を行う（ステップＳ４）。この結果、操作者は、光学ミラー部４０１の位置の確認および微調整、正常に光学ミラー部４０１が回転するかを確認できる。この状況において、より正確な画像を得るため、操作者は、少量の薬剤のフラッシュ操作（薬剤導入部１２０の薬剤をガイディングカテーテル１１５の先端部１１５ｂから流出させる操作）を行うこともある。また、このステップＳ４の処理を行っている最中は、ＬＥＤ６１１、６３１を点灯して、ストップスイッチ６１０、プルバックレディスイッチ６３０の押下が有効扱いされることを報知し、いずれかのスイッチの押下の検出を待つ（ステップＳ５、Ｓ６）。

ここで、ストップスイッチを６１０の押下を検出すると、信号処理部２２３はステップＳ７にて、光ファイバ２３６の回転を停止し、ステップＳ１に処理を戻す。

一方、プルバックレディスイッチ６３０の押下を検出すると、信号処理部２２３は光ファイバ２３６を９６００ｒｐｍで回転させるためラジアル走査モータ２０５の駆動を行うと共に、ＬＥＤ６３１を点滅させる（ステップＳ６）。そして、ステップＳ８にて、９６００ｒｐｍでの回転にまで到達するまで待つ。

９６００ｒｐｍに達すると、プルバックが可能な状態となり、プルバックが行えなくなるまでの残存時間（実施形態では３０秒）のカウントダウンを開始し、その残存時間の表示部６５０への表示を開始する（ステップＳ９）。このカウントダウン中、操作者が操作できるのは、ストップスイッチ６１０、プルバックスイッチ６４０であるので、それぞれのＬＥＤ６１１、６４１を点灯し、他のスイッチのＬＥＤ６２１、６３１は消灯する。

信号処理部２２３は、ステップＳ１０にて、カウントダウンによる残りの秒数が０秒であるか否か、並びに、ステップＳ１１、Ｓ１２にて、ストップスイッチ６１０、プルバックスイッチ６４０のいずれかの押下があったかを判定し、いずれかが判定されるまで、Ｓ１０乃至Ｓ１２にてループする。なお、１８００ｒｐｍに戻すことを許容するのであれば、このループ中に、ＬＥＤ６２１を点灯させ、ラジアルスキャンスイッチ６２０が押下されたか否かを判定する処理を行い、その押下を検出したときにステップＳ３に戻すようにしてもよい。

さて、上記のループにおいて、カウントダウンによる残り秒数が０秒になった、或いは、ストップスイッチ６１１の押下を検出した場合、処理はステップＳ７に進み、光ファイバ２３６の回転を停止させ、ステップＳ１に戻る。このときＬＥＤ６４１は消灯される。

一方、プルバックスイッチ６４０の押下を検出したとき（このとき、操作者は、薬剤導入部１１８から血管内に薬剤を導入するフラッシュ操作を行っている）、処理はステップＳ１３に進む。ここで信号処理部２２３は、直線駆動装置２０７を駆動を開始させ、所定速度で光ファイバ２３６（９６００ｒｐｍで回転している）を予め設定した距離だけ引っ張る処理を行う。その間、先に説明したようにＡ／Ｄ変換器２２２による干渉光の電気信号のサンプリングを行い、血管の３次元の断層像を得るための処理を行う。このプルバック処理中は、プルバックスイッチ６４０のＬＥＤ６４１が点滅していて、他のスイッチのＬＥＤは消灯させる。こうして、必要な距離の光ファイバ２３６の引き戻しを終えると、処理はステップＳ１４に進み、プルバックの処理を終了し、光ファイバ２３６の回転を停止させる。このとき、全てのＬＥＤは消灯にする。この後、処理はステップＳ１５に進んで、取得した光干渉データ等の情報を不図示のハードディスク等の記憶手段に保存し、本処理を終える。

以上説明したように本実施形態によれば、９６００ｒｐｍという高速回転へは、確認作業を行うための１８００ｒｐｍという低速回転を経ないと移行できないので、回転していない状態で仮に誤操作によってプルバックレディスイッチを押下したとしても、その操作は無効扱いとすることができ、安全性、操作性を向上させることが可能になる。また、各スイッチが有効かどうかは、各々のスイッチに設けられたＬＥＤの駆動状態で確認できることとなり、更なる誤操作の防止が可能になる。なお、１８００ｒｐｍという低速回転の段階を設けることは、高速回転を必要としない各種確認作業を行うのに有用であり、発熱や故障を回避する上で有効となる。

なお、実施形態では、スキャナ／プルバック部１０２に、各スイッチを配置する例を説明した。これに変えて、或いは、これに加えて、同様のスイッチを操作パネル１１２に設けたり、ＬＣＤモニタ１１３に表示させてもよい。

また、実施形態では、光ファイバ２３６の回転速度として、１８００ｒｐｍ、９６００ｒｐｍの例を説明したが、これらの回転数によって本願発明が限定されるものではない。当然、カウントダウンする時間長も装置構成や設定で変ってくるので、上記実施形態で本発明が限定されるものではない。

１００：画像診断装置、１０１：光プローブ部、１０２：スキャナ／プルバック部、１０２ａ：操作部、１０３：操作制御装置、２０１：イメージングコア、２０８：光源、２１９：光検出器、２２０：増幅器、２２３：信号処理部、２２５：光路長の可変機構、２２６：光カップラ部、３０５：制御部、６１０、６２０、６３０、６４０：スイッチ、６１１、６２１、６３１、６４１：ＬＥＤ、６５０：表示部

Claims (6)

1. 光源から出力された光を光分割手段で測定光と参照光に分割し、生体管腔内に挿入された光プローブを介して、該光プローブの先端近傍位置に設けた光偏向手段を軸中心に回転させながら、前記測定光を生体組織に出射して得られた反射光と、前記参照光とから得られる干渉光の光強度に基づいて該生体組織内の断面画像を生成する光干渉断層像形成装置であって、
   前記光偏向手段の第１の速度での回転を指示するための第１のスイッチと、
   前記第１の速度より高速な第２の速度で前記光偏向手段の回転を指示するための第２のスイッチと、
   前記第１のスイッチの指示操作を検出した場合には、前記光偏向手段を前記第１の速度で回転駆動し、
   前記第２のスイッチの指示操作を検出した場合には、当該第２のスイッチが指示操作されたときに前記光偏向手段が前記第１の速度で回転していることを条件に前記光偏向手段の回転速度を前記第２の速度に変更する駆動制御手段と
   を有することを特徴とする光干渉断層像形成装置。
2. 前記光偏向手段の回転速度が前記第２の速度に到達したとき、当該第２の速度が継続する時間の計時を開始する計時手段と、
   該計時手段で計時された時間が予め設定された時間に到達したとき、前記光偏向手段の回転を停止する回転停止手段と
   を更に有することを特徴とする請求項１に記載の光干渉断層像形成装置。
3. 前記光偏向手段を前記光プローブの軸方向に沿って所定速度での移動を指示するための第３のスイッチと、
   該第３のスイッチの指示操作を検出した場合には、当該第３のスイッチが指示操作されたときに前記光偏向手段が前記第２の速度で回転していることを条件に前記光偏向手段を前記所定速度で移動させる移動制御手段と
   を更に有することを特徴とする請求項２に記載の光干渉断層像形成装置。
4. 前記光偏向手段が前記第２の速度になってから、前記光偏向手段の前記所定速度での移動を完了させるために、前記第３のスイッチを押下しなければならない制限時間までの残存時間を表示するカウントダウン表示手段を更に有することを特徴とする請求項３に記載の光干渉断層像形成装置。
5. 前記第１のスイッチ、前記第２のスイッチ、および、前記第３のスイッチには、当該スイッチへの操作が有効か否かを報知するための点灯表示手段が設けられていることを特徴とする請求項４に記載の光干渉断層像形成装置。
6. 光源から出力された光を光分割手段で測定光と参照光に分割し、生体管腔内に挿入された光プローブを介して、該光プローブの先端近傍位置に設けた光偏向手段を軸中心に回転させながら、前記測定光を生体組織に出射して得られた反射光と、前記参照光とから得られる干渉光の光強度に基づいて該生体組織内の断面画像を生成する光干渉断層像形成装置であり、
   前記光偏向手段の第１の速度での回転を指示するための第１のスイッチと、前記第１の速度より高速な第２の速度で前記光偏向手段の回転を指示するための第２のスイッチとを含む操作部を有する光干渉断層像形成装置の制御方法であって、
   前記第１のスイッチの指示操作を検出した場合には、前記光偏向手段を前記第１の速度で回転駆動する工程と、
   前記第２のスイッチの指示操作を検出した場合には、当該第２のスイッチが指示操作されたときに前記光偏向手段が前記第１の速度で回転していることを条件に前記光偏向手段の回転速度を前記第２の速度に変更する工程と
   を有することを特徴とする光干渉断層像形成装置の制御方法。

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