JPH1156752A - 被検体内断層イメージング装置 - Google Patents
被検体内断層イメージング装置Info
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- JPH1156752A JPH1156752A JP9233000A JP23300097A JPH1156752A JP H1156752 A JPH1156752 A JP H1156752A JP 9233000 A JP9233000 A JP 9233000A JP 23300097 A JP23300097 A JP 23300097A JP H1156752 A JPH1156752 A JP H1156752A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 被検体の表面近傍の深度では高分解能で、か
つ到達深度における奥行きのある断層像を得ることで
き、適切かつ効果的な被検体断層観察を行う。 【解決手段】 被検体内断層イメージング装置１は、細
長で可撓性を有する体腔内に挿入される外シース２に覆
われ低干渉光及び超音波により３次元画像信号を得る挿
入プローブ３と、低干渉性の光を発生して挿入プローブ
３側に導光し体腔内の患部側からの反射光を測定光とし
て参照光と干渉させて検出する光断層像信号検出装置４
と、光断層像信号検出装置４により検出された干渉信号
に対する信号処理等を行うと共に挿入プローブ３の先端
部に配置された超音波振動子５を駆動し超音波エコー信
号を信号処理する信号処理装置６と、信号処理装置６か
ら出力される映像信号を表示するモニタ７とから構成さ
れる。
つ到達深度における奥行きのある断層像を得ることで
き、適切かつ効果的な被検体断層観察を行う。 【解決手段】 被検体内断層イメージング装置１は、細
長で可撓性を有する体腔内に挿入される外シース２に覆
われ低干渉光及び超音波により３次元画像信号を得る挿
入プローブ３と、低干渉性の光を発生して挿入プローブ
３側に導光し体腔内の患部側からの反射光を測定光とし
て参照光と干渉させて検出する光断層像信号検出装置４
と、光断層像信号検出装置４により検出された干渉信号
に対する信号処理等を行うと共に挿入プローブ３の先端
部に配置された超音波振動子５を駆動し超音波エコー信
号を信号処理する信号処理装置６と、信号処理装置６か
ら出力される映像信号を表示するモニタ７とから構成さ
れる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は被検体内断層イメー
ジング装置、更に詳しくは低干渉光及び超音波により被
検体を走査し断層像を得る部分に特徴のある被検体内断
層イメージング装置に関する。
ジング装置、更に詳しくは低干渉光及び超音波により被
検体を走査し断層像を得る部分に特徴のある被検体内断
層イメージング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、超音波振動子から生体組織内
に超音波パルスを繰り返し送信し、生体組織から反射さ
れる超音波パルスのエコーを同一あるいは別体に設けた
超音波振動子で受信して、この超音波パルスを送受信す
る方向を徐々にずらすことによって、生体内の被検部位
における複数の方向から収集したエコー情報を二次元的
な可視像の超音波断層画像として表示して、病気の診断
等に用いることができるようにした超音波診断装置が種
々提案されている。
に超音波パルスを繰り返し送信し、生体組織から反射さ
れる超音波パルスのエコーを同一あるいは別体に設けた
超音波振動子で受信して、この超音波パルスを送受信す
る方向を徐々にずらすことによって、生体内の被検部位
における複数の方向から収集したエコー情報を二次元的
な可視像の超音波断層画像として表示して、病気の診断
等に用いることができるようにした超音波診断装置が種
々提案されている。
【０００３】このような超音波診断装置としては、体外
式超音波プローブによるものが一般的であるが、細径の
超音波プローブを内視鏡の処置具挿通チャンネル等に挿
通して内視鏡を介して体腔内へ導入し、内視鏡観察下に
おいて癌化した粘膜組織、ポリープ等の病変部を含む被
検部位の超音波断層画像を得るようにしたものなどの体
内式超音波プローブを備えた内視鏡装置も用いられてい
る。
式超音波プローブによるものが一般的であるが、細径の
超音波プローブを内視鏡の処置具挿通チャンネル等に挿
通して内視鏡を介して体腔内へ導入し、内視鏡観察下に
おいて癌化した粘膜組織、ポリープ等の病変部を含む被
検部位の超音波断層画像を得るようにしたものなどの体
内式超音波プローブを備えた内視鏡装置も用いられてい
る。
【０００４】また、近年では被検体にできている腫瘍な
どの形状を把握したり、体積を計測したりできるように
三次元像が得られる三次元走査用超音波プローブも種々
提案されている。
どの形状を把握したり、体積を計測したりできるように
三次元像が得られる三次元走査用超音波プローブも種々
提案されている。
【０００５】特開平２−２６５５３６号公報にはラジア
ル走査しながらプローブを軸方向に移動させて、スパイ
ラル状に三次元スキャンを行う超音波プローブが開示さ
れている。
ル走査しながらプローブを軸方向に移動させて、スパイ
ラル状に三次元スキャンを行う超音波プローブが開示さ
れている。
【０００６】また、特開平６−３０９３９号公報には軸
方向に移動可能に構成された超音波プローブにおいて、
簡単且つ確実に超音波プローブと駆動部とを着脱できる
ようにプローブの着脱機構を改良すると共に、走査開始
位置へのプローブの移動を速やかに行えるようにして、
より正確に走査を行えるように構成した超音波診断装置
が開示されている。
方向に移動可能に構成された超音波プローブにおいて、
簡単且つ確実に超音波プローブと駆動部とを着脱できる
ようにプローブの着脱機構を改良すると共に、走査開始
位置へのプローブの移動を速やかに行えるようにして、
より正確に走査を行えるように構成した超音波診断装置
が開示されている。
【０００７】さらに、特開平８−５６９４７号公報には
手元側操作部での駆動操作による先端部の追従性を向上
させる三次元走査用超音波プローブが開示されている。
手元側操作部での駆動操作による先端部の追従性を向上
させる三次元走査用超音波プローブが開示されている。
【０００８】一方、最近になって、低干渉性光を用いて
被検体に対する断層像を得る干渉型ＯＣＴ（オプティカ
ル・コヒーレンス・トモグラフィ）が例えばＳｃｉｅｎ
ｃｅ Ｖｏｌ．２５４、１１７８（１９９１）に提案さ
れている。
被検体に対する断層像を得る干渉型ＯＣＴ（オプティカ
ル・コヒーレンス・トモグラフィ）が例えばＳｃｉｅｎ
ｃｅ Ｖｏｌ．２５４、１１７８（１９９１）に提案さ
れている。
【０００９】この干渉型ＯＣＴでは、低干渉性の光源と
しての超高輝度発光ダイオード（以下、ＳＬＤと略記）
は例えば可干渉距離が１７μｍ程度で８３０ｎｍの波長
の光を発生し、この光は第１のシングルモード光ファイ
バの一方の端面から入射し、他方の端面（先端面）側に
伝送され、先端面からサンプル側に出射される。
しての超高輝度発光ダイオード（以下、ＳＬＤと略記）
は例えば可干渉距離が１７μｍ程度で８３０ｎｍの波長
の光を発生し、この光は第１のシングルモード光ファイ
バの一方の端面から入射し、他方の端面（先端面）側に
伝送され、先端面からサンプル側に出射される。
【００１０】第１のシングルモード光ファイバは、途中
のカップラで第２のシングルモード光ファイバと光学的
に結合されている。従って、このカップラ部分で２つに
分岐されて伝送される。第１のシングルモード光ファイ
バの（カップラより）先端側は、圧電素子に巻回され発
振器から駆動信号が印加され、第１のシングルモード光
ファイバを振動させることにより伝送される光を変調す
る変調器を形成している。
のカップラで第２のシングルモード光ファイバと光学的
に結合されている。従って、このカップラ部分で２つに
分岐されて伝送される。第１のシングルモード光ファイ
バの（カップラより）先端側は、圧電素子に巻回され発
振器から駆動信号が印加され、第１のシングルモード光
ファイバを振動させることにより伝送される光を変調す
る変調器を形成している。
【００１１】変調された光は、２次元走査を行う２次元
走査手段を介して、第１のシングルモード光ファイバの
先端面からサンプル側に出射される。サンプル側で反射
された光は、第１のシングルモード光ファイバの先端面
に入射され、さらにカップラで第２のシングルモード光
ファイバに移り、検出器で検出される。
走査手段を介して、第１のシングルモード光ファイバの
先端面からサンプル側に出射される。サンプル側で反射
された光は、第１のシングルモード光ファイバの先端面
に入射され、さらにカップラで第２のシングルモード光
ファイバに移り、検出器で検出される。
【００１２】この検出器には、第２のシングルモード光
ファイバの先端面からミラーで反射されたＳＬＤの光、
つまり参照光も入射される。ミラーは光路長を変化させ
る方向に移動され、サンプル側で反射された光の光路長
とミラーで反射された光路長と殆ど等しい光が干渉す
る。
ファイバの先端面からミラーで反射されたＳＬＤの光、
つまり参照光も入射される。ミラーは光路長を変化させ
る方向に移動され、サンプル側で反射された光の光路長
とミラーで反射された光路長と殆ど等しい光が干渉す
る。
【００１３】検出器の出力は、復調器で復調されて干渉
した光の信号が抽出され、デジタル信号に変換された
後、信号処理され断層像に対応した画像データが生成さ
れ、モニタにて表示される。
した光の信号が抽出され、デジタル信号に変換された
後、信号処理され断層像に対応した画像データが生成さ
れ、モニタにて表示される。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、超音波
による断層像の分解能は数百μｍで到達深度は約１０ｍ
ｍで、また、低干渉光による断層像の分解能は数十μｍ
で到達深度は約２ｍｍであるため、それぞれの観測では
患部に対して、分解能及び到達深度において適切かつ効
果的な断層像を得ることができないといった問題があ
る。
による断層像の分解能は数百μｍで到達深度は約１０ｍ
ｍで、また、低干渉光による断層像の分解能は数十μｍ
で到達深度は約２ｍｍであるため、それぞれの観測では
患部に対して、分解能及び到達深度において適切かつ効
果的な断層像を得ることができないといった問題があ
る。
【００１５】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、被検体の表面近傍の深度では高分解能で、かつ
到達深度における奥行きのある断層像を得ることで、適
切かつ効果的な被検体断層観察を行うことのできる被検
体内断層イメージング装置を提供することを目的として
いる。
であり、被検体の表面近傍の深度では高分解能で、かつ
到達深度における奥行きのある断層像を得ることで、適
切かつ効果的な被検体断層観察を行うことのできる被検
体内断層イメージング装置を提供することを目的として
いる。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明の被検体内断層イ
メージング装置は、低干渉光を発生する光源と、被検体
に前記低干渉光を出射すると共に、前記被検体より反射
された反射光を検出するための１つのシングルモードフ
ァイバからなる導光手段と、前記シングルモードファイ
バより出射した前記低干渉光を走査出射する走査出射手
段と、前記シングルモードファイバで検出した前記被検
体からの前記反射光と前記光源より生成した基準光とを
干渉させて、干渉した干渉光に対応する干渉信号を抽出
する干渉光抽出手段と、前記走査出射手段より出射する
前記低干渉光と同方向に超音波を出射及び前記被検体よ
り反射してきた超音波エコーを検出する超音波振動子
と、前記超音波振動子を駆動するための駆動パルスを発
生するパルス発生手段と、前記超音波振動子により検出
した前記超音波エコーを受信する受信手段と、前記干渉
信号と前記超音波エコーに対して信号処理を行い、少な
くとも前記被検体の深部方向の断層像を構築する信号処
理手段とを備えて構成され、干渉信号により被検体の表
面近傍の深度では高分解能で、かつ到達深度における超
音波エコーにより奥行きのある断層像を得ることで、適
切かつ効果的な被検体断層観察を行うことを可能とす
る。
メージング装置は、低干渉光を発生する光源と、被検体
に前記低干渉光を出射すると共に、前記被検体より反射
された反射光を検出するための１つのシングルモードフ
ァイバからなる導光手段と、前記シングルモードファイ
バより出射した前記低干渉光を走査出射する走査出射手
段と、前記シングルモードファイバで検出した前記被検
体からの前記反射光と前記光源より生成した基準光とを
干渉させて、干渉した干渉光に対応する干渉信号を抽出
する干渉光抽出手段と、前記走査出射手段より出射する
前記低干渉光と同方向に超音波を出射及び前記被検体よ
り反射してきた超音波エコーを検出する超音波振動子
と、前記超音波振動子を駆動するための駆動パルスを発
生するパルス発生手段と、前記超音波振動子により検出
した前記超音波エコーを受信する受信手段と、前記干渉
信号と前記超音波エコーに対して信号処理を行い、少な
くとも前記被検体の深部方向の断層像を構築する信号処
理手段とを備えて構成され、干渉信号により被検体の表
面近傍の深度では高分解能で、かつ到達深度における超
音波エコーにより奥行きのある断層像を得ることで、適
切かつ効果的な被検体断層観察を行うことを可能とす
る。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施の形態について述べる。
の実施の形態について述べる。
【００１８】図１ないし図８は本発明の一実施の形態に
係わり、図１は被検体内断層イメージング装置の構成を
示す構成図、図２は図１の挿入プローブの先端部内の構
成を示す構成図、図３は図１の被検体内断層イメージン
グ装置の作用を説明する第１の説明図、図４は図１の被
検体内断層イメージング装置の作用を説明する第２の説
明図、図５は図１の挿入プローブの第１の変形例の先端
部内の構成を示す構成図、図６は図１の挿入プローブの
第２の変形例の先端部内の構成を示す構成図、図７は図
１の挿入プローブの第３の変形例の先端部内の構成を示
す構成図、図８は図１の被検体内断層イメージング装置
の変形例の構成を示す構成図である。
係わり、図１は被検体内断層イメージング装置の構成を
示す構成図、図２は図１の挿入プローブの先端部内の構
成を示す構成図、図３は図１の被検体内断層イメージン
グ装置の作用を説明する第１の説明図、図４は図１の被
検体内断層イメージング装置の作用を説明する第２の説
明図、図５は図１の挿入プローブの第１の変形例の先端
部内の構成を示す構成図、図６は図１の挿入プローブの
第２の変形例の先端部内の構成を示す構成図、図７は図
１の挿入プローブの第３の変形例の先端部内の構成を示
す構成図、図８は図１の被検体内断層イメージング装置
の変形例の構成を示す構成図である。
【００１９】図１に示すように、本実施の形態の被検体
内断層イメージング装置１は、細長で可撓性を有する体
腔内に挿入される外シース２に覆われ低干渉光及び超音
波により３次元画像信号を得る挿入プローブ３と、低干
渉性の光を発生して挿入プローブ３側に導光し体腔内の
患部側からの反射光を測定光として参照光と干渉させて
検出するための光断層像信号検出装置４と、この光断層
像信号検出装置４により検出された干渉信号に対する信
号処理等を行うと共に挿入プローブ３の先端部に配置さ
れた超音波振動子５を駆動し超音波エコー信号を信号処
理する信号処理装置６と、信号処理装置６から出力され
る映像信号を表示するモニタ７とからなり、このモニタ
７には低干渉性の光による光断層像及び超音波エコー信
号による超音波断層像が表示されるようになっている。
内断層イメージング装置１は、細長で可撓性を有する体
腔内に挿入される外シース２に覆われ低干渉光及び超音
波により３次元画像信号を得る挿入プローブ３と、低干
渉性の光を発生して挿入プローブ３側に導光し体腔内の
患部側からの反射光を測定光として参照光と干渉させて
検出するための光断層像信号検出装置４と、この光断層
像信号検出装置４により検出された干渉信号に対する信
号処理等を行うと共に挿入プローブ３の先端部に配置さ
れた超音波振動子５を駆動し超音波エコー信号を信号処
理する信号処理装置６と、信号処理装置６から出力され
る映像信号を表示するモニタ７とからなり、このモニタ
７には低干渉性の光による光断層像及び超音波エコー信
号による超音波断層像が表示されるようになっている。
【００２０】光断層像信号検出装置４内には、低干渉性
光を発生する光源としての超高輝度発光ダイオード（以
下、ＳＬＤと略記）を備えた低干渉性光源１１が配置さ
れている。この低干渉性光源１１のＳＬＤは、例えば８
３０ｎｍの波長で例えば可干渉距離が数１０μｍ程度の
低干渉性光を発生する。なお、ＳＬＤの波長は８３０ｎ
ｍの他に１３００ｎｍの波長を使用してもよい。
光を発生する光源としての超高輝度発光ダイオード（以
下、ＳＬＤと略記）を備えた低干渉性光源１１が配置さ
れている。この低干渉性光源１１のＳＬＤは、例えば８
３０ｎｍの波長で例えば可干渉距離が数１０μｍ程度の
低干渉性光を発生する。なお、ＳＬＤの波長は８３０ｎ
ｍの他に１３００ｎｍの波長を使用してもよい。
【００２１】そして、図示はしないが、この低干渉性光
は低干渉性光源１１内のレンズ、偏光子等を経て所定の
偏波面の直線偏光の光にされ、さらに光変調器を介して
５〜２０ＫＨｚで周波数変調された後、第１のシングル
モード光ファイバ１２ａの一方の端面（以下、基端面と
記す）から入射し、他方の端面（以下、先端面と記す）
側に伝送される。
は低干渉性光源１１内のレンズ、偏光子等を経て所定の
偏波面の直線偏光の光にされ、さらに光変調器を介して
５〜２０ＫＨｚで周波数変調された後、第１のシングル
モード光ファイバ１２ａの一方の端面（以下、基端面と
記す）から入射し、他方の端面（以下、先端面と記す）
側に伝送される。
【００２２】この光ファイバ１２ａは、途中のＰＡＮＤ
Ａカップラ１３で第２のシングルモード光ファイバ１２
ｂと光学的に結合されている。従って、低干渉性光源１
１のＳＬＤが発生した低干渉性光は、ＰＡＮＤＡカップ
ラ１３部分で２つに分岐されて伝送される。
Ａカップラ１３で第２のシングルモード光ファイバ１２
ｂと光学的に結合されている。従って、低干渉性光源１
１のＳＬＤが発生した低干渉性光は、ＰＡＮＤＡカップ
ラ１３部分で２つに分岐されて伝送される。
【００２３】また、光ファイバ１２ａの先端面は、光走
査プローブ３に挿通された第３のシングルモード光ファ
イバ１２ｃの基端面と光学的に結合されており、後述す
るように、挿入プローブ３の先端部内に配置された光フ
ァイバ１２ｃの先端面より患部に低干渉性光が照射され
る。また、ＰＡＮＤＡカップラ１３より分岐した低干渉
性光は、光ファイバ１２ｂを伝送し、光断層像信号検出
装置４内の光ファイバ１２ｂの先端面よりレンズ１４を
介してミラー１５に照射されて反射される。
査プローブ３に挿通された第３のシングルモード光ファ
イバ１２ｃの基端面と光学的に結合されており、後述す
るように、挿入プローブ３の先端部内に配置された光フ
ァイバ１２ｃの先端面より患部に低干渉性光が照射され
る。また、ＰＡＮＤＡカップラ１３より分岐した低干渉
性光は、光ファイバ１２ｂを伝送し、光断層像信号検出
装置４内の光ファイバ１２ｂの先端面よりレンズ１４を
介してミラー１５に照射されて反射される。
【００２４】患部からの低干渉性光の戻り光は、再び光
ファイバ１２ｃ及び光ファイバ１２ａを伝送し、ＰＡＮ
ＤＡカップラ１３により光ファイバ１２ｂの基端面側に
伝送され、光検出器１６に出力される。このとき、光検
出器１６には、ミラー１５により反射されレンズ１４を
介し光ファイバ１２ｂ内を伝送してきた低干渉性光も参
照光として出力される。
ファイバ１２ｃ及び光ファイバ１２ａを伝送し、ＰＡＮ
ＤＡカップラ１３により光ファイバ１２ｂの基端面側に
伝送され、光検出器１６に出力される。このとき、光検
出器１６には、ミラー１５により反射されレンズ１４を
介し光ファイバ１２ｂ内を伝送してきた低干渉性光も参
照光として出力される。
【００２５】ここで、ミラー１５は、アクチュエータ１
７により光軸方向に進退可能になっており、患部に対す
る光断層像を得る場合には、アクチュエータ１７のミラ
ー１５の進退駆動により、ミラー１５で反射され光検出
器１６に入射されるまでの前記の参照光の光路長が、光
ファイバ１２ａを経て患部２０側から戻った低干渉性光
の光路長に殆ど等しくなるように設定される。
７により光軸方向に進退可能になっており、患部に対す
る光断層像を得る場合には、アクチュエータ１７のミラ
ー１５の進退駆動により、ミラー１５で反射され光検出
器１６に入射されるまでの前記の参照光の光路長が、光
ファイバ１２ａを経て患部２０側から戻った低干渉性光
の光路長に殆ど等しくなるように設定される。
【００２６】つまり、ミラー１５の位置を変化させて参
照光側の光路長を変えることにより、この参照光側の光
路長と等しくなる測定光側の光路長は患部２の深さ方向
に変化する。そしてこれら光路長が殆ど等しい２つの低
干渉性光が干渉し、光検出器１６で検出される。
照光側の光路長を変えることにより、この参照光側の光
路長と等しくなる測定光側の光路長は患部２の深さ方向
に変化する。そしてこれら光路長が殆ど等しい２つの低
干渉性光が干渉し、光検出器１６で検出される。
【００２７】なお、光ファイバ１２ｂの先端面とＰＡＮ
ＤＡカップラ１３との間には、光ファイバ１２ａによる
患部２０側に至る光路長をほぼ補償するための巻回され
た補償リング１８が設けてある。
ＤＡカップラ１３との間には、光ファイバ１２ａによる
患部２０側に至る光路長をほぼ補償するための巻回され
た補償リング１８が設けてある。
【００２８】上記光検出器１６で光電変換された信号
は、アンプ２１により増幅された後、信号処理装置６内
の復調器２２の図示しないロックインアンプ等に、参照
信号としての低干渉性光源１１の光変調器（図示せず）
の駆動信号またはこれと同一位相の信号と共に入力され
る。そして、光検出器１６からの信号における、参照信
号と同一周波数の信号成分が抽出され、さらに検波増幅
される。
は、アンプ２１により増幅された後、信号処理装置６内
の復調器２２の図示しないロックインアンプ等に、参照
信号としての低干渉性光源１１の光変調器（図示せず）
の駆動信号またはこれと同一位相の信号と共に入力され
る。そして、光検出器１６からの信号における、参照信
号と同一周波数の信号成分が抽出され、さらに検波増幅
される。
【００２９】復調器２２からの検波信号は、Ａ／Ｄ変換
器２３によりデジタル信号に変換され、各種信号処理を
行いモニタ７に低干渉性光による光断層像を表示するコ
ンピュータ部２４に入力される。
器２３によりデジタル信号に変換され、各種信号処理を
行いモニタ７に低干渉性光による光断層像を表示するコ
ンピュータ部２４に入力される。
【００３０】なお、コンピュータ部２４は、アクチュエ
ータ１７及び光走査プローブ３の後述する走査手段を駆
動制御する制御装置２５を制御することで、低干渉性光
を患部に対して低干渉性光による２次元走査するように
なっている。
ータ１７及び光走査プローブ３の後述する走査手段を駆
動制御する制御装置２５を制御することで、低干渉性光
を患部に対して低干渉性光による２次元走査するように
なっている。
【００３１】また、信号処理装置６は、制御装置２５に
より制御された超音波振動子５を駆動する駆動パルスを
発生するパルス発生器２６を備えており、パルス発生器
２６から発生した駆動パルスは送信アンプ２７で増幅さ
れた後、切換器２８及びスリップリング３６を介して超
音波振動子５に送信される。そして、超音波振動子５が
この駆動パルスにより超音波を患部に照射し超音波エコ
ーを得て超音波エコー信号としてスリップリング３６及
び切換器２８を介して信号処理装置６の受信アンプ２９
に送られ、受信アンプ２９で増幅した後、Ａ／Ｄ変換器
３０によりデジタル信号に変換されてコンピュータ部２
４に入力される。
より制御された超音波振動子５を駆動する駆動パルスを
発生するパルス発生器２６を備えており、パルス発生器
２６から発生した駆動パルスは送信アンプ２７で増幅さ
れた後、切換器２８及びスリップリング３６を介して超
音波振動子５に送信される。そして、超音波振動子５が
この駆動パルスにより超音波を患部に照射し超音波エコ
ーを得て超音波エコー信号としてスリップリング３６及
び切換器２８を介して信号処理装置６の受信アンプ２９
に送られ、受信アンプ２９で増幅した後、Ａ／Ｄ変換器
３０によりデジタル信号に変換されてコンピュータ部２
４に入力される。
【００３２】そして、コンピュータ部２４の処理によ
り、上述したモニタ７に、図３に示すように、光断層像
と共に超音波断層像を表示する。なお、図４に示すよう
に、患部表面近傍の断層像を光断層像とし、さらなる深
部側の断層像を超音波断層像とした合成画像をモニタ７
に表示することもできる。
り、上述したモニタ７に、図３に示すように、光断層像
と共に超音波断層像を表示する。なお、図４に示すよう
に、患部表面近傍の断層像を光断層像とし、さらなる深
部側の断層像を超音波断層像とした合成画像をモニタ７
に表示することもできる。
【００３３】挿入プローブ３では、図２に示すように、
光ファイバ１２ｃが挿入中心軸に配置され、光ファイバ
１２ｃの先端面から出射された低干渉光がＧＲＩＮ（グ
ラディアットインデックス）レンズ３１を介してプリズ
ム３２により光軸を挿入中心軸に対して直角方向に曲げ
られ患部に照射する。
光ファイバ１２ｃが挿入中心軸に配置され、光ファイバ
１２ｃの先端面から出射された低干渉光がＧＲＩＮ（グ
ラディアットインデックス）レンズ３１を介してプリズ
ム３２により光軸を挿入中心軸に対して直角方向に曲げ
られ患部に照射する。
【００３４】また、挿入プローブ３の先端に設けられた
超音波振動子５からの超音波は、挿入中心軸方向に挿入
プローブ３の基端側に照射され、プリズム３２の背面に
形成された音響ミラー３３により略円筒形状の超音波透
過部材３４を介して挿入中心軸に対して低干渉光とは反
対側の直角方向より患部に照射される。なお、外シース
２内部には水、流動パラフィン、カルボキシメチルセル
ロースナトリウム水溶液等の超音波伝達媒体３ａが封入
されている。
超音波振動子５からの超音波は、挿入中心軸方向に挿入
プローブ３の基端側に照射され、プリズム３２の背面に
形成された音響ミラー３３により略円筒形状の超音波透
過部材３４を介して挿入中心軸に対して低干渉光とは反
対側の直角方向より患部に照射される。なお、外シース
２内部には水、流動パラフィン、カルボキシメチルセル
ロースナトリウム水溶液等の超音波伝達媒体３ａが封入
されている。
【００３５】超音波振動子５は、超音波透過部材３４の
先端開口側に接着固定され、超音波透過部材３４の基端
開口側に前記プリズム３２が接着固定されており、超音
波透過部材３４の基端側側部には光ファイバ１２ｃの先
端面から出射されプリズム３２を介した低干渉光が患部
に照射可能な窓部３４ａが設けられている。さらに、超
音波透過部材３４の基端開口側は、挿入プローブ３を挿
通する円筒形状のコイルシャフト３５に接続されてい
る。
先端開口側に接着固定され、超音波透過部材３４の基端
開口側に前記プリズム３２が接着固定されており、超音
波透過部材３４の基端側側部には光ファイバ１２ｃの先
端面から出射されプリズム３２を介した低干渉光が患部
に照射可能な窓部３４ａが設けられている。さらに、超
音波透過部材３４の基端開口側は、挿入プローブ３を挿
通する円筒形状のコイルシャフト３５に接続されてい
る。
【００３６】図１に戻り、コイルシャフト３５の基端開
口側は、挿入中心軸を中心に回転駆動する駆動装置３７
に接続されている。この駆動装置３７は、回転駆動力を
供給するモータ３８と、このモータの駆動力をコイルシ
ャフト３５に伝達するギヤ部３９とからなり、モータ３
８は、制御装置２５により制御される。
口側は、挿入中心軸を中心に回転駆動する駆動装置３７
に接続されている。この駆動装置３７は、回転駆動力を
供給するモータ３８と、このモータの駆動力をコイルシ
ャフト３５に伝達するギヤ部３９とからなり、モータ３
８は、制御装置２５により制御される。
【００３７】このように構成されれた本実施の形態で
は、深部の浅い患部の断層像は低干渉光による光断層像
により観察し、かつ患部のより深い断層像を超音波断層
像により同時に観察することができるので、適切かつ効
果的な患部断層観察を行うことのできる。
は、深部の浅い患部の断層像は低干渉光による光断層像
により観察し、かつ患部のより深い断層像を超音波断層
像により同時に観察することができるので、適切かつ効
果的な患部断層観察を行うことのできる。
【００３８】なお、本実施の形態では、超音波振動子５
を超音波透過部材３４の先端開口側に接着固定して設け
るとしたが、図５に示すように、超音波透過部材３４の
先端開口側に光軸を挿入中心軸に対して光を直角方向に
曲げるプリズム３２を設け、その光を透過する開口を中
央部に有するアニューラ型超音波振動子５ａを超音波透
過部材３４の側部に設けて構成してもよい。また、図６
に示すように、アニューラ型超音波振動子５ａをプリズ
ム３２の反射方向と逆側の側面に配置しても、上記と同
様な効果を得ることができる。
を超音波透過部材３４の先端開口側に接着固定して設け
るとしたが、図５に示すように、超音波透過部材３４の
先端開口側に光軸を挿入中心軸に対して光を直角方向に
曲げるプリズム３２を設け、その光を透過する開口を中
央部に有するアニューラ型超音波振動子５ａを超音波透
過部材３４の側部に設けて構成してもよい。また、図６
に示すように、アニューラ型超音波振動子５ａをプリズ
ム３２の反射方向と逆側の側面に配置しても、上記と同
様な効果を得ることができる。
【００３９】また、本実施の形態では、超音波透過部材
３４の先端開口側に超音波振動子５を設けるとしたが、
図７に示すように、外シース２の先端内側に固定部材５
１を設け、この固定部材５１に低干渉光と同一方向に患
部等を治療する治療用超音波振動子５２を設けて挿入プ
ローブを構成することで、低干渉光による光断層像によ
って確認された患部を治療することが可能にもなる。
３４の先端開口側に超音波振動子５を設けるとしたが、
図７に示すように、外シース２の先端内側に固定部材５
１を設け、この固定部材５１に低干渉光と同一方向に患
部等を治療する治療用超音波振動子５２を設けて挿入プ
ローブを構成することで、低干渉光による光断層像によ
って確認された患部を治療することが可能にもなる。
【００４０】さらに、図８に示すように、カメラコント
ロールユニット（ＣＣＵ）７１に制御されるＣＣＤ７２
及び超音波プロセッサ７３により駆動される超音波振動
子７４を先端部内に備えた超音波内視鏡７５の処置具チ
ャンネルに、光断層像信号検出装置に制御される光断層
像を得る挿入プローブ３を挿通し、信号処理装置６によ
り、挿入プローブ３、超音波振動子７４及びＣＣＤ７２
より得られた光断層像、超音波断層像及び内視鏡画像を
モニタ７にスーパインポーズ表示するようにしてもよ
い。
ロールユニット（ＣＣＵ）７１に制御されるＣＣＤ７２
及び超音波プロセッサ７３により駆動される超音波振動
子７４を先端部内に備えた超音波内視鏡７５の処置具チ
ャンネルに、光断層像信号検出装置に制御される光断層
像を得る挿入プローブ３を挿通し、信号処理装置６によ
り、挿入プローブ３、超音波振動子７４及びＣＣＤ７２
より得られた光断層像、超音波断層像及び内視鏡画像を
モニタ７にスーパインポーズ表示するようにしてもよ
い。
【００４１】［付記］ （付記項１） 低干渉光を発生する光源と、被検体に前
記低干渉光を出射すると共に、前記被検体より反射され
た反射光を検出するための１つのシングルモードファイ
バからなる導光手段と、前記シングルモードファイバよ
り出射した前記低干渉光を走査出射する走査出射手段
と、前記シングルモードファイバで検出した前記被検体
からの前記反射光と前記光源より生成した基準光とを干
渉させて、干渉した干渉光に対応する干渉信号を抽出す
る干渉光抽出手段と、前記走査出射手段より出射する前
記低干渉光と同方向に超音波を出射及び前記被検体より
反射してきた超音波エコーを検出する超音波振動子と、
前記超音波振動子を駆動するための駆動パルスを発生す
るパルス発生手段と、前記超音波振動子により検出した
前記超音波エコーを受信する受信手段と、前記干渉信号
と前記超音波エコーに対して信号処理を行い、少なくと
も前記被検体の深部方向の断層像を構築する信号処理手
段とを備えたことを特徴とする被検体内断層イメージン
グ装置。
記低干渉光を出射すると共に、前記被検体より反射され
た反射光を検出するための１つのシングルモードファイ
バからなる導光手段と、前記シングルモードファイバよ
り出射した前記低干渉光を走査出射する走査出射手段
と、前記シングルモードファイバで検出した前記被検体
からの前記反射光と前記光源より生成した基準光とを干
渉させて、干渉した干渉光に対応する干渉信号を抽出す
る干渉光抽出手段と、前記走査出射手段より出射する前
記低干渉光と同方向に超音波を出射及び前記被検体より
反射してきた超音波エコーを検出する超音波振動子と、
前記超音波振動子を駆動するための駆動パルスを発生す
るパルス発生手段と、前記超音波振動子により検出した
前記超音波エコーを受信する受信手段と、前記干渉信号
と前記超音波エコーに対して信号処理を行い、少なくと
も前記被検体の深部方向の断層像を構築する信号処理手
段とを備えたことを特徴とする被検体内断層イメージン
グ装置。
【００４２】（付記項２） 前記走査出射手段及び前記
超音波振動子は、前記被検体内に挿通可能な細長な挿入
部の先端部に配置され、前記低干渉光及び前記超音波
は、前記挿入部の長手軸の周方向に照射されることを特
徴とする付記項１に記載の被検体内断層イメージング装
置。
超音波振動子は、前記被検体内に挿通可能な細長な挿入
部の先端部に配置され、前記低干渉光及び前記超音波
は、前記挿入部の長手軸の周方向に照射されることを特
徴とする付記項１に記載の被検体内断層イメージング装
置。
【００４３】（付記項３） 前記走査出射手段は、前記
挿入部の先端部に配置された前記長手軸の周りに回転可
能な光反射部材であることを特徴とする付記項２に記載
の被検体内断層イメージング装置。
挿入部の先端部に配置された前記長手軸の周りに回転可
能な光反射部材であることを特徴とする付記項２に記載
の被検体内断層イメージング装置。
【００４４】（付記項４） 前記信号処理手段は、前記
干渉信号により得られた光断層像と、前記超音波エコー
により得られた超音波断層像とをそれぞれ同時に構築す
ることを特徴とする付記項１、２または３のいずれか１
つに記載の被検体内断層イメージング装置。
干渉信号により得られた光断層像と、前記超音波エコー
により得られた超音波断層像とをそれぞれ同時に構築す
ることを特徴とする付記項１、２または３のいずれか１
つに記載の被検体内断層イメージング装置。
【００４５】（付記項５） 前記信号処理手段は、前記
干渉信号により得られた光断層像と、前記超音波エコー
により得られた前記光断層像より深部側の超音波断層像
とを合成して前記断層像に構築することを特徴とする付
記項１、２または３のいずれか１つに記載の被検体内断
層イメージング装置。
干渉信号により得られた光断層像と、前記超音波エコー
により得られた前記光断層像より深部側の超音波断層像
とを合成して前記断層像に構築することを特徴とする付
記項１、２または３のいずれか１つに記載の被検体内断
層イメージング装置。
【００４６】（付記項６） 前記超音波振動子は、前記
挿入部の先端部の先端に配置され、前記超音波を前記長
手軸方向に出射し、前記光反射部材と反対側に配置され
た音響ミラーにより前記低干渉光と同一面上に前記超音
波が走査されることを特徴とする付記項３に記載の被検
体内断層イメージング装置。
挿入部の先端部の先端に配置され、前記超音波を前記長
手軸方向に出射し、前記光反射部材と反対側に配置され
た音響ミラーにより前記低干渉光と同一面上に前記超音
波が走査されることを特徴とする付記項３に記載の被検
体内断層イメージング装置。
【００４７】（付記項７） 前記超音波振動子は、前記
光反射部材に固定され、前記低干渉光と同一面上に前記
超音波が走査されることを特徴とする付記項３に記載の
被検体内断層イメージング装置。
光反射部材に固定され、前記低干渉光と同一面上に前記
超音波が走査されることを特徴とする付記項３に記載の
被検体内断層イメージング装置。
【００４８】（付記項８） 前記超音波振動子は、中央
部に前記低干渉光を透過する穴を有することを特徴とす
る付記項７に記載の被検体内断層イメージング装置。
部に前記低干渉光を透過する穴を有することを特徴とす
る付記項７に記載の被検体内断層イメージング装置。
【００４９】（付記項９） 前記超音波振動子は、アニ
ューラ型の超音波振動子であることを特徴とする付記項
７または８に記載の被検体内断層イメージング装置。
ューラ型の超音波振動子であることを特徴とする付記項
７または８に記載の被検体内断層イメージング装置。
【００５０】（付記項１０） 被検体内に挿通可能な細
長な挿入部と、低干渉光を発生する光源と、前記挿入部
に挿通され、前記挿入部の先端側の端面から前記被検体
に前記低干渉光を出射すると共に、前記被検体より反射
された反射光を検出するための１つのシングルモードフ
ァイバからなる導光手段と、前記シングルモードファイ
バより出射した前記低干渉光を走査出射する走査出射手
段と、前記シングルモードファイバで検出した前記被検
体からの前記反射光と前記光源より生成した基準光とを
干渉させて、干渉した干渉光に対応する干渉信号を抽出
する干渉光抽出手段と、前記干渉信号に対して信号処理
を行い、少なくとも前記被検体の深部方向の断層像を構
築する信号処理手段と、前記挿入部の先端部内に、前記
走査出射手段より走査される走査面の一部に強力超音波
を照射する治療用超音波振動子と、前記治療用超音波振
動子を駆動する駆動手段と、を備えたことを特徴とする
被検体内断層イメージング装置。
長な挿入部と、低干渉光を発生する光源と、前記挿入部
に挿通され、前記挿入部の先端側の端面から前記被検体
に前記低干渉光を出射すると共に、前記被検体より反射
された反射光を検出するための１つのシングルモードフ
ァイバからなる導光手段と、前記シングルモードファイ
バより出射した前記低干渉光を走査出射する走査出射手
段と、前記シングルモードファイバで検出した前記被検
体からの前記反射光と前記光源より生成した基準光とを
干渉させて、干渉した干渉光に対応する干渉信号を抽出
する干渉光抽出手段と、前記干渉信号に対して信号処理
を行い、少なくとも前記被検体の深部方向の断層像を構
築する信号処理手段と、前記挿入部の先端部内に、前記
走査出射手段より走査される走査面の一部に強力超音波
を照射する治療用超音波振動子と、前記治療用超音波振
動子を駆動する駆動手段と、を備えたことを特徴とする
被検体内断層イメージング装置。
【００５１】
【発明の効果】以上説明したように本発明の被検体内断
層イメージング装置によれば、干渉信号により被検体の
表面近傍の深度では高分解能で、かつ到達深度における
超音波エコーにより奥行きのある断層像を得ることで
き、適切かつ効果的な被検体断層観察を行うことができ
るという効果がある。
層イメージング装置によれば、干渉信号により被検体の
表面近傍の深度では高分解能で、かつ到達深度における
超音波エコーにより奥行きのある断層像を得ることで
き、適切かつ効果的な被検体断層観察を行うことができ
るという効果がある。
【図１】本発明の一実施の形態に係る被検体内断層イメ
ージング装置の構成を示す構成図
ージング装置の構成を示す構成図
【図２】図１の挿入プローブの先端部内の構成を示す構
成図
成図
【図３】図１の被検体内断層イメージング装置の作用を
説明する第１の説明図
説明する第１の説明図
【図４】図１の被検体内断層イメージング装置の作用を
説明する第２の説明図
説明する第２の説明図
【図５】図１の挿入プローブの第１の変形例の先端部内
の構成を示す構成図
の構成を示す構成図
【図６】図１の挿入プローブの第２の変形例の先端部内
の構成を示す構成図
の構成を示す構成図
【図７】図１の挿入プローブの第３の変形例の先端部内
の構成を示す構成図
の構成を示す構成図
【図８】図１の被検体内断層イメージング装置の変形例
の構成を示す構成図
の構成を示す構成図
１…被検体内断層イメージング装置 ２…外シース ３…挿入プローブ ４…光断層像信号検出装置 ５…超音波振動子 ６…信号処理装置 ７…モニタ １１…低干渉性光源 １２ａ…（第１のシングルモード）光ファイバ １２ｂ…（第２のシングルモード）光ファイバ １３…ＰＡＮＤＡカップラ １４…レンズ １５…ミラー １６…光検出器 １７…アクチュエータ １８…補償リング ２１…アンプ ２２…復調器 ２３…Ａ／Ｄ変換器 ２４…コンピュータ部 ２５…制御装置 ２６…パルス発生器 ２７…送信アンプ ２８…切換器 ２９…受信アンプ ３０…Ａ／Ｄ変換器 ３１…ＧＲＩＮレンズ ３２…プリズム ３３…音響ミラー ３４…超音波透過部材 ３５…コイルシャフト ３６…スリップリング ３７…駆動装置 ３８…モータ ３９…ギヤ部
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成９年９月８日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２６】つまり、ミラー１５の位置を変化させて参
照光側の光路長を変えることにより、この参照光側の光
路長と等しくなる測定光側の光路長は患部２０の深さ方
向に変化する。そしてこれら光路長が殆ど等しい２つの
低干渉性光が干渉し、光検出器１６で検出される。
照光側の光路長を変えることにより、この参照光側の光
路長と等しくなる測定光側の光路長は患部２０の深さ方
向に変化する。そしてこれら光路長が殆ど等しい２つの
低干渉性光が干渉し、光検出器１６で検出される。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｇ０１Ｎ 21/17 Ｇ０１Ｎ 21/17 Ａ (72)発明者 平尾 勇実 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 小澤 剛志 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 上杉 武文 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 水野 均 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 広谷 純 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 今泉 克一 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 青木 秀道 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 大野 正弘 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 安田 英治 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 山宮 広之 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 堀井 章弘 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 河合 利昌 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 大明 義直 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 吉野 謙二 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 低干渉光を発生する光源と、 被検体に前記低干渉光を出射すると共に、前記被検体よ
り反射された反射光を検出するための１つのシングルモ
ードファイバからなる導光手段と、 前記シングルモードファイバより出射した前記低干渉光
を走査出射する走査出射手段と、 前記シングルモードファイバで検出した前記被検体から
の前記反射光と前記光源より生成した基準光とを干渉さ
せて、干渉した干渉光に対応する干渉信号を抽出する干
渉光抽出手段と、 前記走査出射手段より出射する前記低干渉光と同方向に
超音波を出射及び前記被検体より反射してきた超音波エ
コーを検出する超音波振動子と、 前記超音波振動子を駆動するための駆動パルスを発生す
るパルス発生手段と、 前記超音波振動子により検出した前記超音波エコーを受
信する受信手段と、 前記干渉信号と前記超音波エコーに対して信号処理を行
い、少なくとも前記被検体の深部方向の断層像を構築す
る信号処理手段とを備えたことを特徴とする被検体内断
層イメージング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23300097A JP3772002B2 (ja) | 1997-08-28 | 1997-08-28 | 被検体内断層イメージング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23300097A JP3772002B2 (ja) | 1997-08-28 | 1997-08-28 | 被検体内断層イメージング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1156752A true JPH1156752A (ja) | 1999-03-02 |
| JP3772002B2 JP3772002B2 (ja) | 2006-05-10 |
Family
ID=16948247
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23300097A Expired - Fee Related JP3772002B2 (ja) | 1997-08-28 | 1997-08-28 | 被検体内断層イメージング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3772002B2 (ja) |
Cited By (35)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2003010186A (ja) * | 2001-04-24 | 2003-01-14 | Toshiba Corp | 超音波診断装置 |
| US6527708B1 (en) | 1999-07-02 | 2003-03-04 | Pentax Corporation | Endoscope system |
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