(57)【要約】      （修正有）【課題】プローブシース画像を精度良く削除し、測定物表面を３次元的に観測する。【解決手段】ＯＣＴプロセッサ４００の処理部２２は、光構造情報検出部２２０、編集領域抽出部２２１、光立体構造像構築部２２２、表示制御部２２３及びＩ／Ｆ部２２４を備えて構成される。光構造情報検出部２２０は、干渉光検出部で検出した干渉信号から光構造情報を検出する。編集領域抽出部２２１は、光構造情報検出部２２０が検出した光構造情報より光立体構造像の編集領域を抽出する。光立体構造像構築部２２２は、光構造情報検出部２２０が検出した光構造情報、及び編集領域抽出部２２１が抽出した編集領域に基づいて光立体構造像を生成する。【選択図】図５
2010167030.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、
先端が閉塞された筒状のシースと、前記シースの内部に設けられシース長手軸回りに回転可能な導光手段と、測定対象に前記導光手段にて導光した前記測定光を照射する照射手段と、前記照射手段の照射位置を線状に走査する第１の走査手段と、前記第１の走査手段が線状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走査する第２の走査手段と、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前記導光手段に集光する集光手段と、を有する光プローブと、
前記導光手段にて導光した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、
前記干渉信号に基づき構造情報を生成する構造情報生成手段と、
前記構造情報から前記シースの領域を含む編集領域を抽出する編集領域抽出手段と、
前記構造情報を前記編集領域に基づき編集する構造情報編集手段と、
前記構造情報編集手段にて編集された前記構造情報、及び前記第１の走査手段と前記第２の走査手段の走査情報から前記測定対象の３次元測定対象画像を生成する３次元測定対象画像生成手段と、
を備えたことを特徴とする光立体構造像観察装置。
【請求項２】
前記構造情報編集手段は、前記編集領域の構造情報を削除する編集を行う
ことを特徴とする請求項１に記載の光立体構造像観察装置。
【請求項３】
前記構造情報生成手段にて生成された前記構造情報に基づいて立体構造像を生成する立体構造像生成手段と、前記立体構造像を記憶する記憶手段と、をさらに備え、
前記編集領域抽出手段は、前記記憶手段に記憶された前記立体構造像の前記構造情報から前記編集領域を抽出する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の光立体構造像観察装置。
【請求項４】
前記立体構造像の表面上にて前記編集領域の抽出範囲を設定する設定点を指定する設定点指定手段をさらに備え、前記構造情報編集手段は、前記構造情報を前記編集領域及び前記設定点に基づき編集する
ことを特徴とする請求項３に記載の光立体構造像観察装置。
【請求項５】
前記編集領域抽出手段は、前記構造情報から少なくとも前記シースの外壁位置を抽出し、抽出した前記シースの外壁位置に基づき前記編集領域を抽出する
ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の光立体構造像観察装置。
【請求項６】
前記編集領域抽出手段は、前記シースの外壁位置に所定量を加算した位置を真の外壁位置とし、該真の外壁位置に基づき前記編集領域を抽出する
ことを特徴とする請求項５に記載の光立体構造像観察装置。
【請求項７】
前記編集領域抽出手段は、前記構造情報の前記測定対象の深さ方向における情報分布に基づき前記シースの外壁位置を抽出し、抽出した前記シースの外壁位置に基づき前記編集領域を抽出する
ことを特徴とする請求項５に記載の光立体構造像観察装置。
【請求項８】
前記構造情報編集手段は、前記構造情報を前記編集領域に基づき編集すると共に、少なくとも前記シースの外壁位置近傍の前記構造情報を、前記情報分布に基づくフィッティング関数により編集する
ことを特徴とする請求項７に記載の光立体構造像観察装置。
【請求項９】
前記編集領域抽出手段は、前記構造情報から前記シースの内壁位置を抽出し、抽出した前記シースの内壁位置に基づき前記編集領域を抽出する
ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の光立体構造像観察装置。
【請求項１０】
前記編集領域抽出手段は、前記構造情報から前記シースの内壁位置及び外壁位置を抽出し、抽出した前記シースの内壁位置及び外壁位置に基づき前記編集領域を抽出する
ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の光立体構造像観察装置。
【請求項１１】
前記構造情報編集手段は、前記編集領域に対応する前記構造情報を所定の情報値に設定して前記構造情報を編集する
ことを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか１つに記載の光立体構造像観察装置。
【請求項１２】
前記記憶手段は、予め前記シースのみのシース立体構造像を記憶し、
前記編集領域抽出手段は、前記シース立体構造像を前記編集領域として抽出する
ことを特徴とする請求項３に記載の光立体構造像観察装置。
【請求項１３】
前記構造情報編集手段は、前記立体構造像から前記シース立体構造像を減算して前記構造情報を編集する
ことを特徴とする請求項１２に記載の光立体構造像観察装置。
【請求項１４】
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、
先端が閉塞された筒状のシースと、前記シースの内部に設けられシース長手軸回りに回転可能な導光手段と、測定対象に前記導光手段にて導光した前記測定光を照射する照射手段と、前記照射手段の照射位置を線状に走査する第１の走査手段と、前記第１の走査手段が線状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走査する第２の走査手段と、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前記導光手段に集光する集光手段と、を有する光プローブと、
前記導光手段にて導光した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、
を備えた光立体構造像観察装置の立体構造情報処理方法において、
前記干渉信号に基づき構造情報を生成する構造情報生成ステップと、
前記構造情報から前記シースの領域を含む編集領域を抽出する編集領域抽出ステップと、
前記構造情報を前記編集領域に基づき編集する構造情報編集ステップと、
前記構造情報編集ステップにて編集された前記構造情報、及び前記第１の走査手段と前記第２の走査手段の走査情報から前記測定対象の３次元測定対象画像を生成する３次元測定対象画像生成ステップと、
を備えたことを特徴とする光立体構造像観察装置の立体構造情報処理方法。
【請求項１５】
前記構造情報編集ステップは、前記編集領域の構造情報を削除する編集を行う
ことを特徴とする請求項１４に記載の光立体構造像観察装置の立体構造情報処理方法。
【請求項１６】
前記構造情報生成ステップにて生成された前記構造情報に基づいて立体構造像を生成する立体構造像生成ステップと、前記立体構造像を記憶する記憶ステップと、をさらに備え、
前記編集領域抽出ステップは、前記記憶ステップにて記憶された前記立体構造像の前記構造情報から前記編集領域を抽出する
ことを特徴とする請求項１４または１５に記載の光立体構造像観察装置の立体構造情報処理方法。
【請求項１７】
前記立体構造像の表面上にて前記編集領域の抽出範囲を設定する設定点を指定する設定点指定ステップをさらに備え、前記構造情報編集ステップは、前記構造情報を前記編集領域及び前記設定点に基づき編集する
ことを特徴とする請求項１６に記載の光立体構造像観察装置の立体構造情報処理方法。
【請求項１８】
前記編集領域抽出ステップは、前記構造情報から少なくとも前記シースの外壁位置を抽出し、抽出した前記シースの外壁位置に基づき前記編集領域を抽出する
ことを特徴とする請求項１４ないし１７のいずれか１つに記載の光立体構造像観察装置の立体構造情報処理方法。
【請求項１９】
前記編集領域抽出ステップは、前記シースの外壁位置に所定量を加算した位置を真の外壁位置とし、該真の外壁位置に基づき前記編集領域を抽出する
ことを特徴とする請求項１８に記載の光立体構造像観察装置の立体構造情報処理方法。
【請求項２０】
前記編集領域抽出ステップは、前記構造情報の前記測定対象の深さ方向における情報分布に基づき前記シースの外壁位置を抽出し、抽出した前記シースの外壁位置に基づき前記編集領域を抽出する
ことを特徴とする請求項１８に記載の光立体構造像観察装置の立体構造情報処理方法。
【請求項２１】
前記構造情報編集ステップは、前記構造情報を前記編集領域に基づき編集すると共に、少なくとも前記シースの外壁位置近傍の前記構造情報を、前記情報分布に基づくフィッティング関数により編集する
ことを特徴とする請求項２０に記載の光立体構造像観察装置の立体構造情報処理方法。
【請求項２２】
前記編集領域抽出ステップは、前記構造情報から前記シースの内壁位置を抽出し、抽出した前記シースの内壁位置に基づき前記編集領域を抽出する
ことを特徴とする請求項１４ないし１７のいずれか１つに記載の光立体構造像観察装置の立体構造情報処理方法。
【請求項２３】
前記編集領域抽出ステップは、前記構造情報から前記シースの内壁位置及び外壁位置を抽出し、抽出した前記シースの内壁位置及び外壁位置に基づき前記編集領域を抽出する
ことを特徴とする請求項１４ないし１７のいずれか１つに記載の光立体構造像観察装置の立体構造情報処理方法。
【請求項２４】
前記構造情報編集ステップは、前記編集領域に対応する前記構造情報を所定の情報値に設定して前記構造情報を編集する
ことを特徴とする請求項１４ないし２３のいずれか１つに記載の光立体構造像観察装置の立体構造情報処理方法。
【請求項２５】
前記記憶ステップは、予め前記シースのみのシース立体構造像を記憶し、
前記編集領域抽出ステップは、前記シース立体構造像を前記編集領域として抽出する
ことを特徴とする請求項１６に記載の光立体構造像観察装置の立体構造情報処理方法。
【請求項２６】
前記構造情報編集ステップは、前記立体構造像から前記シース立体構造像を減算して前記構造情報を編集する
ことを特徴とする請求項２５に記載の光立体構造像観察装置の立体構造情報処理方法。
【請求項２７】
請求項１ないし１３のいずれか１つに記載の光立体構造像観察装置と、前記測定対象に照明光を照射し該測定対象の光学像を撮像する内視鏡と、前記内視鏡からの撮像信号を信号処理し内視鏡画像を生成する内視鏡画像処理装置と、からなる内視鏡システムであって、
前記光プローブは、前記内視鏡の挿入部内に設けられた鉗子チャンネルに挿通され、前記導光手段を介して前記測定対象に前記測定光を照射・走査して、前記戻り光を前記導光手段に集光する
ことを特徴とする内視鏡システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光立体構造像観察装置、その立体構造情報処理方法及び光立体構造像観察装置を備えた内視鏡システムに係り、特に光立体構造像の編集処理に特徴のある光立体構造像観察装置、その立体構造情報処理方法及び光立体構造像観察装置を備えた内視鏡システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、生体組織の光断層画像を取得する際に、ＯＣＴ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）計測を利用した光断層画像取得装置が用いられることがある。この光断層画像取得装置は、光源から射出された低コヒーレント光を測定光と参照光とに分割した後、該測定光が測定対象に照射されたときの測定対象からの反射光、もしくは後方散乱光と参照光とを合波し、該反射光と参照光との干渉光の強度に基づいて光断層画像を取得するものである。以下、測定対象からの反射光、後方散乱光をまとめて反射光と標記する。
【０００３】
上記のＯＣＴ計測には、大きくわけてＴＤ−ＯＣＴ（Ｔｉｍｅ ｄｏｍａｉｎ ＯＣＴ）計測とＦＤ−ＯＣＴ（Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｄｏｍａｉｎ ＯＣＴ）計測の２種類がある。ＴＤ−ＯＣＴ計測は、参照光の光路長を変更しながら干渉光強度を測定することにより、測定対象の深さ方向の位置（以下、深さ位置という）に対応した反射光強度分布を取得する方法である。
【０００４】
一方、ＦＤ−ＯＣＴ計測は、参照光と信号光の光路長は変えることなく、光のスペクトル成分毎に干渉光強度を測定し、ここで得られたスペクトル干渉強度信号を計算機にてフーリエ変換に代表される周波数解析を行うことで、深さ位置に対応した反射光強度分布を取得する方法である。ＴＤ−ＯＣＴに存在する機械的な走査が不要となることで、高速な測定が可能となる手法として、近年注目されている。
【０００５】
ＦＤ−ＯＣＴ計測を行う装置構成で代表的な物としては、ＳＤ−ＯＣＴ（Ｓｐｅｃｔｒａｌ Ｄｏｍａｉｎ ＯＣＴ）装置とＳＳ−ＯＣＴ（Ｓｗｅｐｔ Ｓｏｕｒｃｅ ＯＣＴ）の２種類が挙げられる。ＳＤ−ＯＣＴ装置は、ＳＬＤ（Ｓｕｐｅｒ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ Ｄｉｏｄｅ）やＡＳＥ（Ａｍｐｌｉｆｉｅｄ Ｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ）光源、白色光といった広帯域の低コヒーレント光を光源に用い、マイケルソン型干渉計等を用いて、広帯域の低コヒーレント光を測定光と参照光とに分割した後、測定光を測定対象に照射させ、そのとき戻って来た反射光と参照光とを干渉させ、この干渉光をスペクトロメータを用いて各周波数成分に分解し、フォトダイオード等の素子がアレイ状に配列されたディテクタアレイを用いて各周波数成分毎の干渉光強度を測定し、これにより得られたスペクトル干渉強度信号を計算機でフーリエ変換することにより、光断層画像を構成するようにしたものである。
【０００６】
一方、ＳＳ−ＯＣＴ装置は、光周波数を時間的に掃引させるレーザを光源に用い、反射光と参照光とを各波長において干渉させ、光周波数の時間変化に対応した信号の時間波形を測定し、これにより得られたスペクトル干渉強度信号を計算機でフーリエ変換することにより光断層画像を構成するようにしたものである。
【０００７】
ところで、ＯＣＴ計測は上述したように特定の領域の光断層像を取得する方法であるが、内視鏡下では、例えば癌病変部を通常照明光内視鏡や特殊光内視鏡の観察により発見し、その領域を例えば内視鏡の鉗子チャンネル等に挿通させたＯＣＴプローブにてＯＣＴ測定することで、癌病変部がどこまで浸潤しているかを見わけることが可能となる。また、測定光の光軸を２次元的に走査することで、ＯＣＴ計測による深さ情報と合わせて３次元的な情報を取得することができる（特許文献１）。
【０００８】
ＯＣＴ計測と３次元コンピュータグラフィック技術の融合により、マイクロメートルオーダの分解能を持つ３次元構造モデルを表示することが可能となることから、以下ではこのＯＣＴ計測による３次元構造モデルを光立体構造像（あるいは光立体構造情報）と呼ぶ。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００２−２０００３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、ＯＣＴプローブで測定位置を移動させて連続取得したデータを基に３次元化して観測する際に、ＯＣＴプローブのプローブ被覆（シース）からの信号による画像が邪魔となり測定物表面をプローブ内側方向から３次元的に観測することが困難となる。
【００１１】
以下、図２１及び図２２を用いて説明する。図２１はＯＣＴプローブにより取得した光断層画像を模式的に示した模式図であり、図２２は図２１の極座標形式にて示された光断層画像をＸＹ座標形式にて模式的に示した模式図である。
【００１２】
図２１及び図２２に示すように、ＯＣＴプローブにより取得した光断層画像９００は、ＯＣＴプローブのプローブシース画像９０２と測定対象画像９０１とからなる。ここで、プローブシース９１０に対して光走査部９１１の回転軸が偏芯しているため、図２２においては、プローブシース画像９０２は曲線状に表示される。この光断層画像９００より光立体構造像を生成した場合、上述したように、プローブシース画像９０２により該プローブシース画像９０２に当接している測定対象画像９０１の表面部分がプローブ内側方向（図２２の矢印方向）から３次元的に観測することができないといった課題がある。
【００１３】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、プローブシース画像を精度良く削除し、測定物表面を３次元的に観測することのできる光立体構造像観察装置、その立体構造情報処理方法及び光立体構造像観察装置を備えた内視鏡システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記目的を達成するために、請求項１に記載の光立体構造像観察装置は、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、先端が閉塞された筒状のシースと、前記シースの内部に設けられシース長手軸回りに回転可能な導光手段と、測定対象に前記導光手段にて導光した前記測定光を照射する照射手段と、前記照射手段の照射位置を線状に走査する第１の走査手段と、前記第１の走査手段が線状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走査する第２の走査手段と、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前記導光手段に集光する集光手段と、を有する光プローブと、前記導光手段にて導光した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、前記干渉信号に基づき構造情報を生成する構造情報生成手段と、前記構造情報から前記シースの領域を含む編集領域を抽出する編集領域抽出手段と、前記構造情報を前記編集領域に基づき編集する構造情報編集手段と、前記構造情報編集手段にて編集された前記構造情報、及び前記第１の走査手段と前記第２の走査手段の走査情報から前記測定対象の３次元測定対象画像を生成する３次元測定対象画像生成手段と、を備えて構成される。
【００１５】
請求項１に記載の光立体構造像観察装置では、前記構造情報生成手段が前記干渉信号に基づき構造情報を生成し、前記編集領域抽出手段が前記構造情報から前記シースの領域を含む編集領域を抽出し、前記構造情報編集手段が前記構造情報を前記編集領域に基づき編集し、さらに、前記３次元測定対象画像生成手段が前記構造情報編集手段にて編集された前記構造情報、及び前記第１の走査手段と前記第２の走査手段の走査情報から前記測定対象の３次元測定対象画像を生成することで、プローブシース画像を精度良く削除し、測定物表面を３次元的に観測することを可能とする。
【００１６】
請求項２に記載の光立体構造像観察装置のように、請求項１に記載の光立体構造像観察装置であって、前記構造情報編集手段は、前記編集領域の構造情報を削除する編集を行うように構成される。
【００１７】
請求項３に記載の光立体構造像観察装置のように、請求項１または２に記載の光立体構造像観察装置であって、前記構造情報生成手段にて生成された前記構造情報に基づいて立体構造像を生成する立体構造像生成手段と、前記立体構造像を記憶する記憶手段と、をさらに備え、前記編集領域抽出手段は、前記記憶手段に記憶された前記立体構造像の前記構造情報から前記編集領域を抽出するように構成することができる。
【００１８】
請求項４に記載の光立体構造像観察装置のように、請求項３に記載の光立体構造像観察装置であって、前記立体構造像の表面上にて前記編集領域の抽出範囲を設定する設定点を指定する設定点指定手段をさらに備え、前記構造情報編集手段は、前記構造情報を前記編集領域及び前記設定点に基づき編集するように構成することができる。
【００１９】
請求項５に記載の光立体構造像観察装置のように、請求項１ないし４のいずれか１つに記載の光立体構造像観察装置であって、前記編集領域抽出手段は、前記構造情報から少なくとも前記シースの外壁位置を抽出し、抽出した前記シースの外壁位置に基づき前記編集領域を抽出することが好ましい。
【００２０】
請求項６に記載の光立体構造像観察装置のように、請求項５に記載の光立体構造像観察装置であって、前記編集領域抽出手段は、前記シースの外壁位置に所定量を加算した位置を真の外壁位置とし、該真の外壁位置に基づき前記編集領域を抽出することが好ましい。
【００２１】
請求項７に記載の光立体構造像観察装置のように、請求項５に記載の光立体構造像観察装置であって、前記編集領域抽出手段は、前記構造情報の前記測定対象の深さ方向における情報分布に基づき前記シースの外壁位置を抽出し、抽出した前記シースの外壁位置に基づき前記編集領域を抽出することが好ましい。
【００２２】
請求項８に記載の光立体構造像観察装置のように、請求項７に記載の光立体構造像観察装置であって、前記構造情報編集手段は、前記構造情報を前記編集領域に基づき編集すると共に、少なくとも前記シースの外壁位置近傍の前記構造情報を、前記情報分布に基づくフィッティング関数により編集することが好ましい。
【００２３】
請求項９に記載の光立体構造像観察装置のように、請求項１ないし４のいずれか１つに記載の光立体構造像観察装置であって、前記編集領域抽出手段は、前記構造情報から前記シースの内壁位置を抽出し、抽出した前記シースの内壁位置に基づき前記編集領域を抽出することが好ましい。
【００２４】
請求項１０に記載の光立体構造像観察装置のように、請求項１ないし４のいずれか１つに記載の光立体構造像観察装置であって、前記編集領域抽出手段は、前記構造情報から前記シースの内壁位置及び外壁位置を抽出し、抽出した前記シースの内壁位置及び外壁位置に基づき前記編集領域を抽出することが好ましい。
【００２５】
請求項１１に記載の光立体構造像観察装置のように、請求項１ないし１０のいずれか１つに記載の光立体構造像観察装置であって、前記構造情報編集手段は、前記編集領域に対応する前記構造情報を所定の情報値に設定して前記構造情報を編集することが好ましい。
【００２６】
請求項１２に記載の光立体構造像観察装置のように、請求項３に記載の光立体構造像観察装置であって、前記記憶手段は、予め前記シースのみのシース立体構造像を記憶し、前記編集領域抽出手段は、前記シース立体構造像を前記編集領域として抽出することが好ましい。
【００２７】
請求項１３に記載の光立体構造像観察装置のように、請求項１２に記載の光立体構造像観察装置であって、前記構造情報編集手段は、前記立体構造像から前記シース立体構造像を減算して前記構造情報を編集することが好ましい。
【００２８】
請求項１４に記載の光立体構造像観察装置の立体構造情報処理方法は、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、先端が閉塞された筒状のシースと、前記シースの内部に設けられシース長手軸回りに回転可能な導光手段と、測定対象に前記導光手段にて導光した前記測定光を照射する照射手段と、前記照射手段の照射位置を線状に走査する第１の走査手段と、前記第１の走査手段が線状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走査する第２の走査手段と、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前記導光手段に集光する集光手段と、を有する光プローブと、前記導光手段にて導光した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、を備えた光立体構造像観察装置の立体構造情報処理方法において、前記干渉信号に基づき構造情報を生成する構造情報生成ステップと、前記構造情報から前記シースの領域を含む編集領域を抽出する編集領域抽出ステップと、前記構造情報を前記編集領域に基づき編集する構造情報編集ステップと、前記構造情報編集ステップにて編集された前記構造情報、及び前記第１の走査手段と前記第２の走査手段の走査情報から前記測定対象の３次元測定対象画像を生成する３次元測定対象画像生成ステップと、を備えて構成される。
【００２９】
請求項１４に記載の光立体構造像観察装置の立体構造情報処理方法は、前記構造情報生成ステップにて前記干渉信号に基づき構造情報を生成し、前記編集領域抽出ステップにて前記構造情報から前記シースの領域を含む編集領域を抽出し、前記構造情報編集ステップにて前記構造情報を前記編集領域に基づき編集し、さらに、前記３次元測定対象画像生成ステップにて前記構造情報編集手段にて編集された前記構造情報、及び前記第１の走査手段と前記第２の走査手段の走査情報から前記測定対象の３次元測定対象画像を生成することで、プローブシース画像を精度良く削除し、測定物表面を３次元的に観測することを可能とする。
【００３０】
請求項１５に記載の光立体構造像観察装置の立体構造情報処理方法のように、請求項１４に記載の光立体構造像観察装置の立体構造情報処理方法であって、前記構造情報編集ステップは、前記編集領域の構造情報を削除する編集を行うように構成される。
【００３１】
請求項１６に記載の光立体構造像観察装置の立体構造情報処理方法のように、請求項１４または１５に記載の光立体構造像観察装置の立体構造情報処理方法であって、前記構造情報生成ステップにて生成された前記構造情報に基づいて立体構造像を生成する立体構造像生成ステップと、前記立体構造像を記憶する記憶ステップと、をさらに備え、前記編集領域抽出ステップは、前記記憶ステップに記憶された前記立体構造像の前記構造情報から前記編集領域を抽出するように構成することができる。
【００３２】
請求項１７に記載の光立体構造像観察装置の立体構造情報処理方法のように、請求項１６に記載の光立体構造像観察装置の立体構造情報処理方法であって、記立体構造像の表面上にて前記編集領域の抽出範囲を設定する設定点を指定する設定点指定ステップをさらに備え、前記構造情報編集ステップは、前記構造情報を前記編集領域及び前記設定点に基づき編集するように構成することができる。
【００３３】
請求項１８に記載の光立体構造像観察装置の立体構造情報処理方法のように、請求項１４ないし１７のいずれか１つに記載の光立体構造像観察装置の立体構造情報処理方法であって、前記編集領域抽出ステップは、前記構造情報から少なくとも前記シースの外壁位置を抽出し、抽出した前記シースの外壁位置に基づき前記編集領域を抽出することが好ましい。
【００３４】
請求項１９に記載の光立体構造像観察装置の立体構造情報処理方法のように、請求項１８に記載の光立体構造像観察装置の立体構造情報処理方法であって、前記編集領域抽出ステップは、前記シースの外壁位置に所定量を加算した位置を真の外壁位置とし、該真の外壁位置に基づき前記編集領域を抽出することが好ましい。
【００３５】
請求項２０に記載の光立体構造像観察装置の立体構造情報処理方法のように、請求項１８に記載の光立体構造像観察装置の立体構造情報処理方法であって、前記編集領域抽出ステップは、前記構造情報の前記測定対象の深さ方向における情報分布に基づき前記シースの外壁位置を抽出し、抽出した前記シースの外壁位置に基づき前記編集領域を抽出することが好ましい。
【００３６】
請求項２１に記載の光立体構造像観察装置の立体構造情報処理方法のように、請求項２０に記載の光立体構造像観察装置の立体構造情報処理方法であって、前記構造情報編集ステップは、前記構造情報を前記編集領域に基づき編集すると共に、少なくとも前記シースの外壁位置近傍の前記構造情報を、前記情報分布に基づくフィッティング関数により編集することが好ましい。
【００３７】
請求項２２に記載の光立体構造像観察装置の立体構造情報処理方法のように、請求項１４ないし１７のいずれか１つに記載の光立体構造像観察装置の立体構造情報処理方法であって、前記編集領域抽出ステップは、前記構造情報から前記シースの内壁位置を抽出し、抽出した前記シースの内壁位置に基づき前記編集領域を抽出することが好ましい。
【００３８】
請求項２３に記載の光立体構造像観察装置の立体構造情報処理方法のように、請求項１４ないし１７のいずれか１つに記載の光立体構造像観察装置の立体構造情報処理方法であって、前記編集領域抽出ステップは、前記構造情報から前記シースの内壁位置及び外壁位置を抽出し、抽出した前記シースの内壁位置及び外壁位置に基づき前記編集領域を抽出することが好ましい。
【００３９】
請求項２４に記載の光立体構造像観察装置の立体構造情報処理方法のように、請求項１４ないし２３のいずれか１つに記載の光立体構造像観察装置の立体構造情報処理方法であって、前記構造情報編集ステップは、前記編集領域に対応する前記構造情報を所定の情報値に設定して前記構造情報を編集することが好ましい。
【００４０】
請求項２５に記載の光立体構造像観察装置の立体構造情報処理方法のように、請求項１６に記載の光立体構造像観察装置の立体構造情報処理方法であって、前記記憶ステップは、予め前記シースのみのシース立体構造像を記憶し、前記編集領域抽出ステップは、前記シース立体構造像を前記編集領域として抽出することが好ましい。
【００４１】
請求項２６に記載の光立体構造像観察装置の立体構造情報処理方法のように、請求項２５に記載の光立体構造像観察装置の立体構造情報処理方法であって、前記構造情報編集ステップは、前記立体構造像から前記シース立体構造像を減算して前記構造情報を編集することが好ましい。
【００４２】
請求項２７に記載の内視鏡システムは、請求項１ないし１３のいずれか１つに記載の光立体構造像観察装置と、前記測定対象に照明光を照射し該測定対象の光学像を撮像する内視鏡と、前記内視鏡からの撮像信号を信号処理し内視鏡画像を生成する内視鏡画像処理装置と、からなる内視鏡システムであって、前記光プローブは、前記内視鏡の挿入部内に設けられた鉗子チャンネルに挿通され、前記導光手段を介して前記測定対象に前記測定光を照射・走査して、前記戻り光を前記導光手段に集光するように構成される。
【発明の効果】
【００４３】
以上説明したように、本発明によれば、プローブシース画像を精度良く削除し、測定物表面を３次元的に観測することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る画像診断装置を示す外観図
【図２】図１のＯＣＴプロセッサの内部構成を示すブロック図
【図３】図２のＯＣＴプローブの断面図
【図４】図１の内視鏡の鉗子口から導出されたＯＣＴプローブを用いて光構造情報を得る様子を示す図
【図５】図２の処理部の構成を示すブロック図
【図６】図１の画像診断装置の作用を説明するフローチャート
【図７】図６の編集領域抽出処理の流れを示すフローチャート
【図８】図７の処理を説明するための第１の図
【図９】図７の処理を説明するための第２の図
【図１０】図７の処理を説明するための第３の図
【図１１】図７の編集領域抽出処理の変形例１の流れを示すフローチャート
【図１２】図１１の処理を説明するための第１の図
【図１３】図１１の処理を説明するための第２の図
【図１４】図７の編集領域抽出処理の変形例２の流れを示すフローチャート
【図１５】本発明の第２の実施形態に係る処理部の構成を示すブロック図
【図１６】図１５の処理部の編集領域抽出処理の流れを示すフローチャート
【図１７】図１６の処理を説明するための図
【図１８】図１６の編集領域抽出処理変形例の流れを示すフローチャート
【図１９】図１５の光立体構造像変換部による光立体構造像の再構築の変形例を説明する第１の図
【図２０】図１５の光立体構造像変換部による光立体構造像の再構築の変形例を説明する第２の図
【図２１】ＯＣＴプローブにより取得した光断層画像を模式的に示した模式図
【図２２】図２１の極座標形式にて示された光断層画像をＸＹ座標形式にて模式的に示した模式図
【発明を実施するための形態】
【００４５】
以下に、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
【００４６】
第１の実施形態：
＜画像診断装置の外観＞
図１は本発明の第１の実施形態に係る画像診断装置を示す外観図である。
【００４７】
図１に示すように、画像診断装置１０は、主として内視鏡１００、内視鏡プロセッサ２００、光源装置３００、本実施形態の光立体構造像観察装置としてのＯＣＴプロセッサ４００、及びモニタ装置５００とから構成されている。尚、内視鏡プロセッサ２００は、光源装置３００を内蔵するように構成されていてもよい。
【００４８】
内視鏡１００は、手元操作部１１２と、この手元操作部１１２に連設される挿入部１１４とを備える。術者は手元操作部１１２を把持して操作し、挿入部１１４を被検者の体内に挿入することによって観察を行う。
【００４９】
手元操作部１１２には、鉗子挿入部１３８が設けられており、この鉗子挿入部１３８が先端部１４４の鉗子口１５６に連通されている。本発明に係る画像診断装置１０では、ＯＣＴプローブ６００を鉗子挿入部１３８から挿入することによって、ＯＣＴプローブ６００を鉗子口１５６から導出する。ＯＣＴプローブ６００は、鉗子挿入部１３８から挿入され、鉗子口１５６から導出される挿入部６０２と、術者がＯＣＴプローブ６００を操作するための操作部６０４、及びコネクタ４１０を介してＯＣＴプロセッサ４００と接続されるケーブル６０６から構成されている。
【００５０】
＜内視鏡、内視鏡プロセッサ、光源装置の構成＞
［内視鏡］
内視鏡１００の先端部１４４には、観察光学系１５０、照明光学系１５２、及びＣＣＤ（不図示）が配設されている。
【００５１】
観察光学系１５０は、被検体を図示しないＣＣＤの受光面に結像させ、ＣＣＤは受光面上に結像された被検体像を各受光素子によって電気信号に変換する。この実施の形態のＣＣＤは、３原色の赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のカラーフィルタが所定の配列（ベイヤー配列、ハニカム配列）で画素毎に配設されたカラーＣＣＤである。
【００５２】
［光源装置］
光源装置３００は、可視光を図示しないライトガイドに入射させる。ライトガイドの一端はＬＧコネクタ１２０を介して光源装置３００に接続され、ライトガイドの他端は照明光学系１５２に対面している。光源装置３００から発せられた光は、ライトガイドを経由して照明光学系１５２から出射され、観察光学系１５０の視野範囲を照明する。
【００５３】
［内視鏡プロセッサ］
内視鏡プロセッサ２００には、ＣＣＤから出力される画像信号が電気コネクタ１１０を介して入力される。このアナログの画像信号は、内視鏡プロセッサ２００内においてデジタルの画像信号に変換され、モニタ装置５００の画面に表示するための必要な処理が施される。
【００５４】
このように、内視鏡１００で得られた観察画像のデータが内視鏡プロセッサ２００に出力され、内視鏡プロセッサ２００に接続されたモニタ装置５００に画像が表示される。
【００５５】
＜ＯＣＴプロセッサ、ＯＣＴプローブの内部構成＞
図２は図１のＯＣＴプロセッサの内部構成を示すブロック図である。
【００５６】
［ＯＣＴプロセッサ］
図２に示すＯＣＴプロセッサ４００及びＯＣＴプローブ６００は、光干渉断層（ＯＣＴ：Optical Coherence Tomography）計測法による測定対象の光断層画像を取得するためのもので、測定のための光Ｌａを射出する光源手段としての第１の光源（第１の光源ユニット）１２と、第１の光源１２から射出された光Ｌａを測定光（第１の光束）Ｌ１と参照光Ｌ２に分岐するとともに、被検体である測定対象Ｓからの戻り光Ｌ３と参照光Ｌ２を合波して干渉光Ｌ４を生成する分波手段としての光ファイバカプラ（分岐合波部）１４と、光ファイバカプラ１４で分岐された測定光Ｌ１を測定対象まで導波するとともに測定対象からの戻り光Ｌ３を導波する回転側光ファイバＦＢ１を備える光プローブとしてのＯＣＴプローブ６００と、測定光Ｌ１を導光手段としての回転側光ファイバＦＢ１まで導波するとともに回転側光ファイバＦＢ１によって導波された戻り光Ｌ３を導波する固定側光ファイバＦＢ２と、回転側光ファイバＦＢ１を固定側光ファイバＦＢ２に対して回転可能に接続し、測定光Ｌ１および戻り光Ｌ３を伝送する光コネクタ１８と、光ファイバカプラ１４で生成された干渉光Ｌ４を干渉信号として検出する干渉手段及び受光手段としての干渉光検出部２０と、この干渉光検出部２０によって検出された干渉信号を処理して光構造情報を取得し、処理部２２を有する。また、処理部２２で取得された光構造情報に基づいて画像はモニタ装置５００に表示される。
【００５７】
また、ＯＣＴプロセッサ４００は、測定の目印を示すためのエイミング光（第２の光束）Ｌｅを射出する第２の光源（第２の光源ユニット）１３と、参照光Ｌ２の光路長を調整する光路長調整部２６と、第１の光源１２から射出された光Ｌａを分光する光ファイバカプラ２８と、光ファイバカプラ１４で合波された戻り光Ｌ４およびＬ５を検出する検出器３０ａおよび３０ｂと、処理部２２への各種条件の入力、設定の変更等を行う操作制御部３２とを有する。
【００５８】
なお、図２に示すＯＣＴプロセッサ４００においては、上述した射出光Ｌａ、エイミング光Ｌｅ、測定光Ｌ１、参照光Ｌ２および戻り光Ｌ３などを含む種々の光を各光デバイスなどの構成要素間で導波し、伝送するための光の経路として、回転側光ファイバＦＢ１および固定側光ファイバＦＢ２を含め種々の光ファイバＦＢ（ＦＢ３、ＦＢ４、ＦＢ５、ＦＢ６、ＦＢ７、ＦＢ８など）が用いられている。
【００５９】
第１の光源１２は、ＯＣＴの測定のための光（例えば、波長１．３μｍのレーザ光あるいは低コヒーレンス光）を射出するものであり、この第１の光源１２は周波数を一定の周期で掃引させながら赤外領域である、例えば波長１．３μｍを中心とするレーザ光Ｌａを射出する光源である。この第１の光源１２は、レーザ光あるいは低コヒーレンス光Ｌａを射出する光源１２ａと、光源１２ａから射出された光Ｌａを集光するレンズ１２ｂとを備えている。また、詳しくは後述するが、第１の光源１２から射出された光Ｌａは、光ファイバＦＢ４、ＦＢ３を介して光ファイバカプラ１４で測定光Ｌ１と参照光Ｌ２に分割され、測定光Ｌ１は光コネクタ１８に入力される。
【００６０】
また、第２の光源１３は、エイミング光Ｌｅとして測定部位を確認しやすくするために可視光を射出するものである。例えば、波長０．６６μｍの赤半導体レーザ光、波長０．６３μｍのＨｅ−Ｎｅレーザ光、波長０．４０５μｍの青半導体レーザ光などを用いることができる。そこで、第２の光源１３としては、例えば赤色あるいは青色あるいは緑色のレーザ光を射出する半導体レーザ１３ａと、半導体レーザ１３ａから射出されたエイミング光Ｌｅを集光するレンズ１３ｂを備えている。第２の光源１３から射出されたエイミング光Ｌｅは、光ファイバＦＢ８を介して光コネクタ１８に入力される。
【００６１】
光コネクタ１８では、測定光Ｌ１とエイミング光Ｌｅとが合波され、ＯＣＴプローブ６００内の回転側光ファイバＦＢ１に導波される。
【００６２】
光ファイバカプラ（分岐合波部）１４は、例えば２×２の光ファイバカプラで構成されており、固定側光ファイバＦＢ２、光ファイバＦＢ３、光ファイバＦＢ５、光ファイバＦＢ７とそれぞれ光学的に接続されている。
【００６３】
光ファイバカプラ１４は、第１の光源１２から光ファイバＦＢ４およびＦＢ３を介して入射した光Ｌａを測定光（第１の光束）Ｌ１と参照光Ｌ２とに分割し、測定光Ｌ１を固定側光ファイバＦＢ２に入射させ、参照光Ｌ２を光ファイバＦＢ５に入射させる。
【００６４】
さらに、光ファイバカプラ１４は、光ファイバＦＢ５に入射され後述する光路長調整部２６によって周波数シフトおよび光路長の変更が施されて光ファイバＦＢ５を戻った光Ｌ２と、後述するＯＣＴプローブ６００で取得され固定側光ファイバＦＢ２から導波された光Ｌ３とを合波し、光ファイバＦＢ３（ＦＢ６）および光ファイバＦＢ７に射出する。
【００６５】
ＯＣＴプローブ６００は、光コネクタ１８を介して、固定側光ファイバＦＢ２と接続されており、固定側光ファイバＦＢ２から、光コネクタ１８を介して、エイミング光Ｌｅと合波された測定光Ｌ１が回転側光ファイバＦＢ１に入射される。入射されたこのエイミング光Ｌｅと合波された測定光Ｌ１を回転側光ファイバＦＢ１によって伝送して測定対象Ｓに照射する。そして測定対象Ｓからの戻り光Ｌ３を取得し、取得した戻り光Ｌ３を回転側光ファイバＦＢ１によって伝送して、光コネクタ１８を介して、固定側光ファイバＦＢ２に射出するようになっている。
【００６６】
光コネクタ１８は、測定光（第１の光束）Ｌ１とエイミング光（第２の光束）Ｌｅとを合波するものである。
【００６７】
干渉光検出部２０は、光ファイバＦＢ６および光ファイバＦＢ７と接続されており、光ファイバカプラ１４で参照光Ｌ２と戻り光Ｌ３とを合波して生成された干渉光Ｌ４およびＬ５を干渉信号として検出するものである。
【００６８】
ここで、ＯＣＴプロセッサ４００は、光ファイバカプラ２８から分岐させた光ファイバＦＢ６上に設けられ、干渉光Ｌ４の光強度を検出する検出器３０ａと、光ファイバＦＢ７の光路上に干渉光Ｌ５の光強度を検出する検出器３０ｂとを有している。
【００６９】
干渉光検出部２０は、検出器３０ａおよび検出器３０ｂの検出結果に基づいて、光ファイバＦＢ６から検出する干渉光Ｌ４と光ファイバＦＢ７から検出する干渉光Ｌ５をフーリエ変換することにより、測定対象Ｓの各深さ位置における反射光（あるいは後方散乱光）の強度を検出する。
【００７０】
処理部２２は、干渉光検出部２０で抽出した干渉信号から、測定位置におけるＯＣＴプローブ６００と測定対象Ｓとの接触している領域、より正確にはＯＣＴプローブ６００のプローブシース（後述）の表面と測定対象Ｓの表面とが接触しているとみなせる領域を検出し、さらに、干渉光検出部２０で検出した干渉信号から光構造情報を取得し、取得した光構造情報に基づいて光立体構造像を生成すると共に、この光立体構造像に対して各種処理を施した画像をモニタ装置５００へ出力する。処理部２２の詳細な構成は後述する。
【００７１】
光路長調整部２６は、光ファイバＦＢ５の参照光Ｌ２の射出側（すなわち、光ファイバＦＢ５の光ファイバカプラ１４とは反対側の端部）に配置されている。
【００７２】
光路長調整部２６は、光ファイバＦＢ５から射出された光を平行光にする第１光学レンズ８０と、第１光学レンズ８０で平行光にされた光を集光する第２光学レンズ８２と、第２光学レンズ８２で集光された光を反射する反射ミラー８４と、第２光学レンズ８２および反射ミラー８４を支持する基台８６と、基台８６を光軸方向に平行な方向に移動させるミラー移動機構８８とを有し、第１光学レンズ８０と第２光学レンズ８２との距離を変化させることで参照光Ｌ２の光路長を調整する。
【００７３】
第１光学レンズ８０は、光ファイバＦＢ５のコアから射出された参照光Ｌ２を平行光にするとともに、反射ミラー８４で反射された参照光Ｌ２を光ファイバＦＢ５のコアに集光する。
【００７４】
また、第２光学レンズ８２は、第１光学レンズ８０により平行光にされた参照光Ｌ２を反射ミラー８４上に集光するとともに、反射ミラー８４により反射された参照光Ｌ２を平行光にする。このように、第１光学レンズ８０と第２光学レンズ８２とにより共焦点光学系が形成されている。
【００７５】
さらに、反射ミラー８４は、第２光学レンズ８２で集光される光の焦点に配置されており、第２光学レンズ８２で集光された参照光Ｌ２を反射する。
【００７６】
これにより、光ファイバＦＢ５から射出した参照光Ｌ２は、第１光学レンズ８０により平行光になり、第２光学レンズ８２により反射ミラー８４上に集光される。その後、反射ミラー８４により反射された参照光Ｌ２は、第２光学レンズ８２により平行光になり、第１光学レンズ８０により光ファイバＦＢ５のコアに集光される。
【００７７】
また、基台８６は、第２光学レンズ８２と反射ミラー８４とを固定し、ミラー移動機構８８は、基台８６を第１光学レンズ８０の光軸方向（図２矢印Ａ方向）に移動させる。
【００７８】
ミラー移動機構８８で、基台８６を矢印Ａ方向に移動させることで、第１光学レンズ８０と第２光学レンズ８２との距離を変更することができ、参照光Ｌ２の光路長を調整することができる。
【００７９】
設定点指定手段としての操作制御部３２は、キーボード、マウス等の入力手段と、入力された情報に基づいて各種条件を管理する制御手段とを有し、処理部２２に接続されている。操作制御部３２は、入力手段から入力されたオペレータの指示に基づいて、処理部２２における各種処理条件等の入力、設定、変更等を行う。
【００８０】
なお、操作制御部３２は、操作画面をモニタ装置５００に表示させてもよいし、別途表示部を設けて操作画面を表示させてもよい。また、操作制御部３２で、第１の光源１２、第２の光源１３、光コネクタ１８、干渉光検出部２０、光路長ならびに検出器３０ａおよび３０ｂの動作制御や各種条件の設定を行うようにしてもよい。
【００８１】
［ＯＣＴプローブ］
図３は図２のＯＣＴプローブの断面図である。
【００８２】
図３に示すように、挿入部６０２の先端部は、シースであるプローブシース６２０と、キャップ６２２と、回転側光ファイバＦＢ１と、バネ６２４と、固定部材６２６と、照射手段、第１の走査手段及び集光手段としての光学レンズ６２８とを有している。
【００８３】
プローブシース（シース）６２０は、可撓性を有する筒状の部材であり、光コネクタ１８においてエイミング光Ｌｅが合波された測定光Ｌ１および戻り光Ｌ３が透過する材料からなっている。なお、プローブシース６２０は、測定光Ｌ１（エイミング光Ｌｅ）および戻り光Ｌ３が通過する先端（光コネクタ１８と反対側の回転側光ファイバＦＢ１の先端、以下プローブシース６２０の先端と言う）側の一部が全周に渡って光を透過する材料（透明な材料）で形成されていればよく、先端以外の部分については光を透過しない材料で形成されていてもよい。
【００８４】
キャップ６２２は、プローブシース６２０の先端に設けられ、プローブシース６２０の先端を閉塞している。
【００８５】
回転側光ファイバＦＢ１は、線状部材であり、プローブシース６２０内にプローブシース６２０に沿って収容されており、固定側光ファイバＦＢ２から射出され、光コネクタ１８で光ファイバＦＢ８から射出されたエイミング光Ｌｅと合波された測定光Ｌ１を光学レンズ６２８まで導波するとともに、測定光Ｌ１（エイミング光Ｌｅ）を測定対象Ｓに照射して光学レンズ６２８で取得した測定対象Ｓからの戻り光Ｌ３を光コネクタ１８まで導波し、固定側光ファイバＦＢ２に入射する。
【００８６】
ここで、回転側光ファイバＦＢ１と固定側光ファイバＦＢ２とは、光コネクタ１８によって接続されており、回転側光ファイバＦＢ１の回転が固定側光ファイバＦＢ２に伝達しない状態で、光学的に接続されている。また、回転側光ファイバＦＢ１は、プローブシース６２０に対して回転自在、及びプローブシース６２０の軸方向に移動自在な状態で配置されている。
【００８７】
バネ６２４は、回転側光ファイバＦＢ１の外周に固定されている。また、回転側光ファイバＦＢ１およびバネ６２４は、光コネクタ１８に接続されている。
【００８８】
光学レンズ６２８は、回転側光ファイバＦＢ１の測定側先端（光コネクタ１８と反対側の回転側光ファイバＦＢ１の先端）に配置されており、先端部が、回転側光ファイバＦＢ１から射出された測定光Ｌ１（エイミング光Ｌｅ）を測定対象Ｓに対し集光するために略球状の形状で形成されている。
【００８９】
光学レンズ６２８は、回転側光ファイバＦＢ１から射出した測定光Ｌ１（エイミング光Ｌｅ）を測定対象Ｓに対し照射し、測定対象Ｓからの戻り光Ｌ３を集光し回転側光ファイバＦＢ１に入射する。
【００９０】
固定部材６２６は、回転側光ファイバＦＢ１と光学レンズ６２８との接続部の外周に配置されており、光学レンズ６２８を回転側光ファイバＦＢ１の端部に固定する。ここで、固定部材６２６による回転側光ファイバＦＢ１と光学レンズ６２８の固定方法は、特に限定されず、接着剤により、固定部材６２６と回転側光ファイバＦＢ１および光学レンズ６２８を接着させて固定されても、ボルト等を用い機械的構造で固定してもよい。なお、固定部材６２６は、ジルコニアフェルールやメタルフェルールなど光ファイバの固定や保持あるいは保護のために用いられるものであれば、如何なるものを用いても良い。
【００９１】
また、回転側光ファイバＦＢ１およびバネ６２４は、後述する回転筒６５６に接続されており、回転筒６５６によって回転側光ファイバＦＢ１およびバネ６２４を回転させることで、光学レンズ６２８をプローブシース６２０に対し、矢印Ｒ２方向に回転させる。また、光コネクタ１８は、回転エンコーダを備え、回転エンコーダからの信号に基づいて光学レンズ６２８の位置情報（角度情報）から測定光Ｌ１の照射位置を検出する。つまり、回転している光学レンズ６２８の回転方向における基準位置に対する角度を検出して、測定位置を検出する。
【００９２】
さらに、回転側光ファイバＦＢ１、バネ６２４、固定部材６２６、及び光学レンズ６２８は、後述する駆動部により、プローブシース６２０内部を矢印Ｓ１方向（鉗子口方向）、及びＳ２方向（プローブシース６２０の先端方向）に移動可能に構成されている。
【００９３】
また、図３左側は、ＯＣＴプローブ６００の操作部６０４における回転側光ファイバＦＢ１等の駆動部の概略を示す図である。
【００９４】
プローブシース６２０は、固定部材６７０に固定されている。これに対し、回転側光ファイバＦＢ１およびバネ６２４は、回転筒６５６に接続されており、回転筒６５６は、モータ６５２の回転に応じてギア６５４を介して回転するように構成されている。回転筒６５６は、光コネクタ１８に接続されており、測定光Ｌ１及び戻り光Ｌ３は、光コネクタ１８を介して回転側光ファイバＦＢ１と固定側光ファイバＦＢ２間を伝送される。
【００９５】
また、これらを内蔵するフレーム６５０は支持部材６６２を備えており、支持部材６６２は、図示しないネジ孔を有している。ネジ孔には進退移動用ボールネジ６６４が咬合しており、進退移動用ボールネジ６６４には、モータ６６０が接続されている。したがって、モータ６６０を回転駆動することによりフレーム６５０を進退移動させ、これにより回転側光ファイバＦＢ１、バネ６２４、固定部材６２６、及び光学レンズ６２８を図３のＳ１及びＳ２方向に移動させることが可能となっている。第２の走査手段は、支持部材６６２、進退移動用ボールネジ６６４及びモータ６６０により構成される。
【００９６】
ＯＣＴプローブ６００は、以上のような構成であり、光コネクタ１８により回転側光ファイバＦＢ１およびバネ６２４が、図３中矢印Ｒ２方向に回転されることで、光学レンズ６２８から射出される測定光Ｌ１（エイミング光Ｌｅ）を測定対象Ｓに対し、矢印Ｒ２方向（プローブシース６２０の円周方向）に対し走査しながら照射し、戻り光Ｌ３を取得する。エイミング光Ｌｅは、測定対象Ｓに、例えば青色、赤色あるいは緑色のスポット光として照射され、このエイミング光Ｌｅの反射光は、モニタ装置５００に表示された観察画像に輝点としても表示される。
【００９７】
これにより、プローブシース６２０の円周方向の全周において、測定対象Ｓの所望の部位を正確にとらえることができ、測定対象Ｓを反射した戻り光Ｌ３を取得することができる。
【００９８】
さらに、光立体構造像を生成するための複数の光構造情報を取得する場合は、駆動部により光学レンズ６２８が矢印Ｓ１方向の移動可能範囲の終端まで移動され、断層像からなる光構造情報を取得しながら所定量ずつＳ２方向に移動し、又は光構造情報取得とＳ２方向への所定量移動を交互に繰り返しながら、移動可能範囲の終端まで移動する。
【００９９】
このように測定対象Ｓに対して所望の範囲の複数の光構造情報を得て、取得した複数の光構造情報に基づいて光立体構造像を得ることができる。
つまり、干渉信号により測定対象Ｓの深さ方向（第１の方向）の光構造情報を取得し、測定対象Ｓに対し図３矢印Ｒ２方向（プローブシース６２０の円周方向）に走査することで、第１の方向と、該第１の方向と直交する第２の方向とからなるスキャン面での光構造情報を取得することができ、さらには、このスキャン面に直交する第３の方向に沿ってスキャン面を移動させることで、光立体構造像を生成するための複数の光構造情報が取得できる。
【０１００】
図４は図１の内視鏡の鉗子口から導出されたＯＣＴプローブを用いて光構造情報を得る様子を示す図である。図４に示すように、ＯＣＴプローブ６００の挿入部６０２の先端部を、測定対象Ｓの所望の部位に近づけて、光構造情報を得る。所望の範囲の複数の光構造情報を取得する場合は、ＯＣＴプローブ６００本体を移動させる必要はなく、前述の駆動部によりプローブシース６２０内で光学レンズ６２８を移動させればよい。
【０１０１】
［処理部］
図５は図２の処理部の構成を示すブロック図である。
【０１０２】
図５に示すように、ＯＣＴプロセッサ４００の処理部２２は、構造情報生成手段としての光構造情報検出部２２０、編集領域抽出手段としての編集領域抽出部２２１、構造情報編集手段及び３次元測定対象画像生成手段としての光立体構造像構築部２２２、表示制御部２２３及びＩ／Ｆ部２２４を備えて構成される。
【０１０３】
光構造情報検出部２２０は、干渉光検出部２０で検出した干渉信号から光構造情報を検出するものである。
【０１０４】
編集領域抽出部２２１は、光構造情報検出部２２０が検出した光構造情報より光立体構造像の編集領域を抽出するものである。
【０１０５】
また、光立体構造像構築部２２２は、光構造情報検出部２２０が検出した光構造情報、及び編集領域抽出部２２１が抽出した編集領域に基づいて光立体構造像を生成するものである。
【０１０６】
表示制御部２２３は、光立体構造像構築部２２２からの光立体構造像の画像を、Ｉ／Ｆ部２２４を介した操作制御部３２の制御信号によりモニタ装置５００に出力するものである。
【０１０７】
Ｉ／Ｆ部２２４は、操作制御部３２からの設定信号、指定信号を各部に送信する通信インターフェイス部である。
このように構成された本実施形態のＯＣＴプロセッサ４００の処理部２２の作用について、図６及び図７のフローチャートを用い、図８ないし図１０を参照して説明する。
【０１０８】
図６は図１の画像診断装置の作用を説明するフローチャートであり、図７は図６の編集領域抽出処理の流れを示すフローチャートであって、図８ないし図１０は図７の処理を説明するための図である。
【０１０９】
図６に示すように、ＯＣＴプロセッサ４００の処理部２２は、光構造情報検出部２２０にて干渉光検出部２０で検出した干渉信号をＦＦＴ処理して光構造情報を検出する（ステップＳ１）。
【０１１０】
次に、処理部２２は、編集領域抽出部２２１にて光構造情報検出部２２０が検出した光構造情報よりＯＣＴプローブ６００のプローブシース６２０の領域情報に基づく編集領域（プローブシース領域を含む編集領域）を抽出する（ステップＳ２）。この処理についての詳細は後述する。
【０１１１】
そして、処理部２２は、光立体構造像構築部２２２にて光構造情報検出部２２０が検出した光構造情報、及び編集領域抽出部２２１が抽出した編集領域の光構造情報に基づいて光立体構造像を生成する（ステップＳ３）。
【０１１２】
なお、生成された光立体構造像は、表示制御部２２７の制御に基づきＩ／Ｆ部２２８を介した操作制御部３２の制御信号によりモニタ装置５００に出力され、３次元測定対象画像である３次元ＣＧ画像としてモニタ装置５００にて表示される。
【０１１３】
上記のステップＳ２におけるプローブシース領域を含む編集領域の抽出処理について説明する。図７に示すように、編集領域抽出部２２１は、光構造情報検出部２２０が検出した光構造情報よりプローブシース６２０の内壁位置を検出する（ステップＳ１１）。具体的には、図８に示すように、編集領域抽出部２２１は、プローブシース６２０の内壁位置を、プローブ内側から外側方向（深さ方向）へ順に光構造情報を並べた場合、最初に現れる光構造情報のピークとして検出する。
【０１１４】
次に、編集領域抽出部２２１は、プローブシース６２０の内壁位置から外壁方向に一定距離（プローブシース６２０の厚さＤ：図８参照）進んだ位置をプローブシース６２０の外壁位置と推定する（ステップＳ１２）。
【０１１５】
そして、編集領域抽出部２２１は、推定したプローブシース６２０の外壁位置より内側の領域をプローブシース領域を含む編集領域（図８参照）として抽出する（ステップＳ１３）。
【０１１６】
このように編集領域が抽出されると、上述したステップＳ３にて、処理部２２は、光立体構造像構築部２２２にて光構造情報検出部２２０が検出した光構造情報、及び編集領域に基づいてプローブシースが除去された光立体構造像を生成する。具体的には、図９に示すようなプローブシース６２０を含む光立体構造像９５０より、プローブシース領域を含む編集領域を削除し図１０に示すような測定対象Ｓのみの光立体構造像９５１を構築する。
【０１１７】
なお、プローブシース領域を含む編集領域を削除の方法としては、編集領域の光構造情報の値（干渉信号強度）を、ノイズレベル以下に変換してプローブシース領域を削除して光構造情報を編集する。なお、ノイズレベルは、例えばプローブ内壁位置より内側の領域での光構造情報の値（干渉信号強度）または測定対象Ｓの最深部における光構造情報の値（干渉信号強度）である。
【０１１８】
このように本実施形態では、図１０に示したように、処理部２２がプローブシース領域を含む編集領域の光構造情報の値を編集（ノイズレベル以下に変換）するので、プローブシース６２０に邪魔されず、測定対象Ｓの表面をプローブ内部方向から３次元的に可視可能となる。
【０１１９】
また、処理部２２は、プローブシース６２０の内壁位置を検出してこの内壁位置よりプローブシース６２０の外壁位置を推定し、プローブシース領域を含む編集領域を抽出するので、プローブの回転ムラ（偏芯）を考慮した処理を行うことができ、プローブシース領域の画像を高い精度で削除することができる。
【０１２０】
なお、本実施形態では、プローブシース６２０の内壁位置を構造情報の値（干渉信号強度）の最初のピークから検出し、プローブシース６２０の外壁位置を推定することで、プローブシース領域を含む編集領域を抽出するとしたが、これに限らず、以下のような変形例１、２によってプローブシース領域を含む編集領域を抽出するようにしてもよい。
【０１２１】
＜変形例１＞
図１１は図７の編集領域抽出処理の変形例１の流れを示すフローチャートであり、図１２及び図１３は図１１の処理を説明するための図である。
【０１２２】
例えば編集領域抽出処理の変形例１として、図１１に示すように、編集領域抽出部２２１は、光構造情報検出部２２０が検出した光構造情報よりプローブシース６２０の外壁位置を検出する（ステップＳ２１）。具体的には、図１２に示すように、編集領域抽出部２２１は、プローブシース６２０の外壁位置を、プローブ内側から外側方向（深さ方向）へ順に光構造情報を並べた場合、２番目に現れる光構造情報のピークとして検出する。
【０１２３】
次に、外壁位置は光構造情報に依存して広がりを持っているため、編集領域抽出部２２１は、検出したプローブシース６２０の外壁位置を補正する（ステップＳ２２）。
【０１２４】
そして、編集領域抽出部２２１は、補正したプローブシース６２０の外壁位置に基づいて編集領域を決定する（ステップＳ２３）。
【０１２５】
このように編集領域が抽出されると、上述したステップＳ３にて、処理部２２は、光立体構造像構築部２２２にて編集領域に基づいてプローブシースが除去された光立体構造像（図１０参照）を生成する。
【０１２６】
なお、上記ステップＳ２２におけるプローブシース６２０の外壁位置補正方法は、
（ａ）編集領域抽出部２２１は、外壁位置での光構造情報の広がりを考慮し、検出した外壁位置より所定値ΔＤを加えた位置を真の外壁位置として、該真の外壁位置からプローブ内側方向の領域を編集領域とする（図１２参照）
（ｂ）あるいは、編集領域抽出部２２１は、検出したプローブシース６２０の外壁位置からプローブ内側方向の領域と、プローブシース６２０の外壁における光構造情報を例えばガウス分布と仮定してフィッティングを行い信号ピークから生体側のフィッティング関数領域と、を編集領域とする（図１３参照）
等の方法がある。
【０１２７】
なお、（ｂ）の処理の場合はＯＣＴプローブ６００に接した測定対象Ｓからの光構造情報とプローブシース６２０の光構造情報を精度良く分離できる。
【０１２８】
＜変形例２＞
図１４は図７の編集領域抽出処理の変形例２の流れを示すフローチャートである。
【０１２９】
例えば編集領域抽出処理の変形例２として、図１４に示すように、編集領域抽出部２２１は、光構造情報検出部２２０が検出した光構造情報よりプローブシース６２０の内壁位置及び外壁位置を検出する（ステップＳ３１）。
【０１３０】
そして、編集領域抽出部２２１は、検出したプローブシース６２０の内壁位置及び外壁位置に基づいて編集領域を決定する（ステップＳ３２）。
【０１３１】
このように編集領域が抽出されると、上述したステップＳ３にて、処理部２２は、光立体構造像構築部２２２にて編集領域に基づいてプローブシース６２０が除去された光立体構造像（図１０参照）を生成する。
【０１３２】
第２の実施形態：
第２の実施形態は、第１の実施形態とほとんど同じであるので、異なる構成のみ説明し、同じ構成には同一の符号を付し説明は省略する。
【０１３３】
図１５は本発明の第２の実施形態に係る処理部の構成を示すブロック図である。
【０１３４】
本実施形態の処理部２２は、図１５に示すように、光構造情報検出部２２０、編集領域抽出部２２１、光立体構造像構築部２２２、表示制御部２２３及びＩ／Ｆ部２２４に加えて、記憶手段としてのメモリ２３０及び立体構造像生成手段としての光立体画像生成部２３１をさらに備えて構成される。
【０１３５】
光立体画像生成部２３１は、光構造情報検出部２２０が検出した構造情報に基づき、プローブシース６２０及び測定対象Ｓからなる光立体画像を生成するものである。
【０１３６】
メモリ２３０は、光立体画像生成部２３１が生成した光立体画像を記憶する記憶部である。なお、このメモリ２３０には、測定対象Ｓの測定に先立ち、予め光立体画像生成部２３１が生成したプローブシース６２０のみの光立体画像を記憶している。
【０１３７】
その他の構成は第１の実施形態と同じである。
【０１３８】
次にこのように構成された本実施形態のＯＣＴプロセッサ４００の処理部２２の作用について、図１６のフローチャートを用い、図１８を参照して説明する。
【０１３９】
図１６は図１５の処理部の編集領域抽出処理の流れを示すフローチャートであって、図１７は図１６の処理を説明するための図である。
【０１４０】
図１６に示すように、ＯＣＴプロセッサ４００の処理部２２は、光立体画像生成部２３１にて光構造情報検出部２２０が検出した光構造情報に基づいて光立体画像を生成する。そして、処理部２２は、メモリ２３０に生成した光立体画像を記憶させた後、光構造情報検出部２２０にてメモリ２３０に予め記憶されているプローブシース６２０のみの光立体構造像の光構造情報を読み出す（ステップＳ４１）。
【０１４１】
次に、処理部２２は、Ｉ／Ｆ部２２８を介した操作制御部３２の制御信号により、編集領域抽出部２２１にてメモリ２３０に予め記憶されているプローブシース６２０のみの光立体構造像の光構造情報よりプローブシース６２０の外壁位置を推定する（ステップＳ４２）。なお、外壁位置の抽出方法は、第１の実施形態と同じである。
【０１４２】
そして、編集領域抽出部２２１は、推定したプローブシース６２０の外壁位置より編集領域を抽出する（ステップＳ４３）。
【０１４３】
なお、光立体画像生成部２３１にて生成された光立体画像あるいは光立体構造像構築部２２２にて再構築された光立体構造像は、表示制御部２２７の制御に基づきＩ／Ｆ部２２８を介した操作制御部３２の制御信号により選択的にモニタ装置５００に出力され、３次元測定対象画像である３次元ＣＧ画像としてモニタ装置５００にて表示される。
【０１４４】
具体的には、本実施形態では、処理部２２の光立体構造像構築部２２２は、図１７に示すように、光立体画像生成部２３１にて生成されたプローブシース６２０及び測定対象Ｓの光立体構造像９６０から、メモリ２３０に予め記憶されているプローブシース６２０のみの光立体構造像９６１を減算することにより、測定対象Ｓのみの光立体構造像９６２を再構築する。
【０１４５】
このように本実施形態では、第１の実施形態の効果に加え、必要に応じてＩ／Ｆ部２２８を介した操作制御部３２の制御信号により測定対象のみの光立体構造像を再構築するので、プローブシース９２０及び測定対象Ｓの光立体構造像９６０と、測定対象Ｓのみの光立体構造像９６２とを選択的にモニタ装置５００に表示させることができる。
【０１４６】
なお、本実施形態では、メモリ９３０にプローブシース６２０のみの光立体構造像９６１を予め記憶させ、このプローブシース６２０のみの光立体画像９６１を編集領域として、光立体画像生成部２３１にて生成されたプローブシース６２０及び測定対象Ｓの光立体構造像９６０から、メモリ２３０に予め記憶されているプローブシース６２０のみの光立体画像９６１を減算するとしたが、これに限らない。図１８は図１６の編集領域抽出処理変形例の流れを示すフローチャートである。
【０１４７】
つまり、図１８に示すように、処理部２２は、光立体画像生成部２３１にて光構造情報検出部２２０が検出した光構造情報に基づいて光立体画像を生成し、例えばメモリ９３０に光立体画像生成部２３１にて生成されたプローブシース６２０及び測定対象Ｓの光立体画像を記憶させる（ステップＳ５１）。そして、処理部２２は、メモリ９３０に記憶したプローブシース６２０及び測定対象Ｓの光立体画像の構造情報を編集領域抽出部２２１にて読み出して、第１の実施形態で説明した方法（プローブシース６２０の内壁・外壁位置の抽出）により編集領域を抽出（図７、図１１、図１４参照）する（ステップＳ５２）。編集領域が抽出されると、ステップＳ３（図６参照）にて、処理部２２は、光立体構造像構築部２２２にて編集領域に基づいてプローブシースが除去された光立体構造像（図１０参照）を生成する（ステップＳ５３）。
【０１４８】
また、本実施形態では、測定対象Ｓのみの光立体構造像９６２を再構築するとしたが、これに限らない。図１９は図１５の光立体構造像変換部による光立体構造像の再構築の変形例を説明する第１の図であり、図２０は図１５の光立体構造像変換部による光立体構造像の再構築の変形例を説明する第２の図である。
【０１４９】
光立体構造像構築部２２２は、例えばＩ／Ｆ部２２８を介した操作制御部３２の制御信号により、図１９に示すように、光立体画像生成部２３１にて生成されたプローブシース６２０及び測定対象Ｓの光立体画像９６０上において、削除すべきプローブシース６２０の範囲をマーカ等の設定点９７０にて指定することで、図２０に示すように指定された限定的な編集領域のみのプローブシース６２０を削除した光立体構造像９６２ａを再構築するようにしてもよい。この場合、編集領域を必要最小限に設定できるため、処理の負荷を軽減することが可能となる。
【０１５０】
以上、本発明の画像診断装置１０について詳細に説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはもちろんである。
【符号の説明】
【０１５１】
１０…画像診断装置、２２…処理部、１００…内視鏡、２００…内視鏡プロセッサ、２２０…光構造情報検出部、２２１…編集領域抽出部、２２２…光立体構造像構築部、２２３…表示制御部、２２４…Ｉ／Ｆ部、２３０…メモリ、２３１…光立体画像生成部、３００…光源装置、４００…ＯＣＴプロセッサ、５００…モニタ装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図１７】
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【図２１】
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【図２２】
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