(57)【要約】【課題】層構造を有する被計測物体内の中間層を基板とした構造情報を視覚的に判断する。【解決手段】処理部２２は、光構造情報検出部２２０、光立体構造像構築部２２１、中間層抽出手段としての中間層抽出部２２２、層平坦化手段としての平坦化処理部２２３、構造像変換手段としての光立体構造像変換部２２４、領域情報抽出手段及び水平断面画像生成手段としての水平断層画像生成部２２５、画像合成手段としての画像合成部２２６、表示制御手段としての表示制御部２２７及びＩ／Ｆ部２２８を備えて構成される。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
低干渉光を用いて層構造を有する被計測物体の深さ方向である第１の方向と該第１の方向に直交する第２の方向から成るスキャン面を走査して得られる前記被計測物体の光構造情報を、前記スキャン面に直交する方向である第３の方向に沿って位置をずらしながら複数取得して、取得した複数の前記光構造情報に基づいて光立体構造像を構築する光構造観察装置において、
前記光立体構造像を構成する前記光構造情報より前記被計測物体内の所望の中間層を抽出する中間層抽出手段と、
前記中間層を同一深さ位置の平面とする平坦化を行う層平坦化手段と、
平坦化された前記中間層を基準層として前記光立体構造像を再構築し、３次元変換光構造像を生成する構造像変換手段と、
少なくとも前記３次元変換光構造像を画像化して表示手段に表示させる表示制御手段と、
を備えたことを特徴とする光構造観察装置。
【請求項２】
前記３次元変換光構造像上にて、前記基準層に平行な所望の高さに位置する平行面を平行断面とする抽出領域を設定する抽出領域設定手段と、
前記抽出領域内の前記光構造情報を抽出する領域情報抽出手段と、
前記領域情報抽出手段が抽出した前記抽出領域内の前記光構造情報に基づく平行断面画像を生成する平行断面画像生成手段と、
をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の光構造観察装置。
【請求項３】
前記領域情報抽出手段は、前記基準層に平行な複数の所望の高さに位置する複数の平行面を、それぞれ平行断面とする異なる領域からなる複数の抽出領域を設定し、
前記平行断面画像生成手段は、前記複数の抽出領域毎に複数の前記平行断面画像を生成する
ことを特徴とする請求項２に記載の光構造観察装置。
【請求項４】
前記表示制御手段は、前記平行断面画像を前記表示手段に表示させる
ことを特徴とする請求項２または３に記載の光構造観察装置。
【請求項５】
複数の前記平行断面画像を合成した合成画像を生成する画像合成手段
をさらに備えたことを特徴とする請求項３に記載の光構造観察装置。
【請求項６】
前記表示制御手段は、前記合成画像を前記表示手段に表示させる
ことを特徴とする請求項５に記載の光構造観察装置。
【請求項７】
前記平行断面画像生成手段は、前記抽出領域内の前記光構造情報を前記基準層に直交する方向に沿って、積分処理、最大値投影処理及び最小値投影処理のいずれか１つの処理により平行断面画像を生成する
ことを特徴とする請求項２ないし６のいずれか１つに記載の光構造観察装置。
【請求項８】
前記平行断面画像は、腺管構造、または血管の配列パターンである
ことを特徴とする請求項２ないし７のいずれか１つに記載の光構造観察装置。
【請求項９】
前記中間層は、粘膜筋板または基底層である
ことを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１つに記載の光構造観察装置。
【請求項１０】
低干渉光を用いて層構造を有する被計測物体の深さ方向である第１の方向と該第１の方向に直交する第２の方向から成るスキャン面を走査して得られる前記被計測物体の光構造情報を、前記スキャン面に直交する方向である第３の方向に位置をずらしながら複数取得して、取得した複数の前記光構造情報に基づいて光立体構造像を構築する光構造観察装置の構造情報処理方法において、
前記光立体構造像を構成する前記光構造情報より前記被計測物体内の所望の中間層を抽出する中間層抽出ステップと、
前記中間層を平坦化する層平坦化ステップと、
平坦化された前記中間層を基準層として前記光立体構造像を再構築し、３次元変換光構造像を生成する構造像変換ステップと、
少なくとも前記３次元変換光構造像を画像化して表示手段に表示させる表示制御ステップと、
を備えたことを特徴とする光構造観察装置の構造情報処理方法。
【請求項１１】
前記３次元変換光構造像上にて、前記基準層に平行な所望の高さに位置する平行面を平行断面とする抽出領域を設定する抽出領域設定ステップと、
前記抽出領域内の前記光構造情報を抽出する領域情報抽出ステップと、
前記領域情報抽出ステップにて抽出した前記抽出領域内の前記光構造情報に基づく平行断面画像を生成する平行断面画像生成ステップと、
をさらに備えたことを特徴とする請求項１０に記載の光構造観察装置の構造情報処理方法。
【請求項１２】
前記領域情報抽出ステップは、前記基準層に平行な複数の所望の高さに位置する複数の平行面を、それぞれ平行断面とする異なる領域からなる複数の抽出領域を設定し、
前記平行断面画像生成ステップは、前記複数の抽出領域毎に複数の前記平行断面画像を生成する
ことを特徴とする請求項１１に記載の光構造観察装置の構造情報処理方法。
【請求項１３】
前記表示制御ステップは、前記平行断面画像を前記表示手段に表示させる
ことを特徴とする請求項１１または１２に記載の光構造観察装置の構造情報処理方法。
【請求項１４】
複数の前記平行断面画像を合成した合成画像を生成する画像合成ステップ
をさらに備えたことを特徴とする請求項１２に記載の光構造観察装置の構造情報処理方法。
【請求項１５】
前記表示制御ステップは、前記合成画像を前記表示手段に表示させる
ことを特徴とする請求項１４に記載の光構造観察装置の構造情報処理方法。
【請求項１６】
前記平行断面画像生成ステップは、前記抽出領域内の前記光構造情報を前記基準層に直交する方向に沿って、積分処理、最大値投影処理及び最小値投影処理のいずれか１つの処理により平行断面画像を生成する
ことを特徴とする請求項１１ないし１５のいずれか１つに記載の光構造観察装置の構造情報処理方法。
【請求項１７】
前記平行断面画像は、腺管構造、または血管の配列パターンである
ことを特徴とする請求項１１ないし１６のいずれか１つに記載の光構造観察装置の構造情報処理方法。
【請求項１８】
前記中間層は、粘膜筋板または基底層である
ことを特徴とする請求項１０ないし１７のいずれか１つに記載の光構造観察装置の構造情報処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光構造観察装置及びその構造情報処理方法に係り、特に層構造を有する被計測物体の中間層における構造情報の表示処理に特徴のある光構造観察装置及びその構造情報処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えば医療分野などで、非侵襲で生体内部の断層像を得る方法の一つとして、光コヒーレンストモグラフィ（ＯＣＴ）計測が利用されるようになってきた。このＯＣＴ計測は超音波計測に比べ、分解能が１０μm程度と一桁高く、生体内部の詳細な断層像が得られるという利点がある。また、断層像に垂直な方向に位置をずらしながら複数画像を取得して３次元断層像を得ることができる。
【０００３】
例えば、大腸は、図１７に示すように、粘膜層、粘膜筋板、粘膜下層、固有筋層等の層構造をなしており、図１８に示すように、粘膜筋板を基板として略垂直に粘膜層に腺管（ｃｒｙｐｔ）が規則的に配列して形成されている。
【０００４】
例えば、大腸癌の内視鏡診断では、内視鏡下で腺管（ｃｒｙｐｔ）を観察し、ピットパターンと呼ばれる大腸の粘膜構造による分類が行われている。しかし、ピットパターン診断は、あくまでも粘膜表面の画像を許にその進行度を判断する手法であり、深達度に関する情報は経験的なものでしかない。
【０００５】
前述したＯＣＴ計測で大腸粘膜を３次元的に測定すると、腺管構造の３次元構造が抽出でき、表面付近の情報はピットパターンと同様な構造が得られる。さらにＯＣＴ計測では３次元構造が得られるため、腺管構造の深度方向の変化が観測される。
【０００６】
大腸が癌になると粘膜層の腺管構造が崩れることが知られている。すなわち、正常な腺管は図１８のＩ型のような形状（正常状態）をなすが、癌化により、腺管の形状は例えば図１９のように変形し、最終的には図２０に示すように腺管そのものが崩れることが知られている（病変状態）。
【０００７】
一方、ＯＣＴ計測による断層像を３次元的に再構築し、その中から腺管を抽出して形状を分析することで、正常と病変部の違いを数値的に分析できることが知られている（非特許文献１）。しかし、この腺管の抽出では構造が視覚的にわかりにくく、また立体的な病変部の変化を画像化するのは困難である。
【０００８】
また、３次元構造の被測定対象の表面を抽出して平面化し、深さ方向の変化として構造情報を画像化する技術が開示されている（特許文献１）。
【特許文献１】特開２００７−２２５３４９号公報
【非特許文献１】Journal of Biomedical Optics Vol. 13, p. 054055 (2008)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、例えば大腸の場合、癌診断には粘膜筋板に対して病変部がどこまで近づいているか、さらには粘膜筋板浸潤があるかどうか、が重要であるが、特許文献１の技術を利用して粘膜表面を平面化すると、図２１に示すように、光構造情報においては、腺管（ｃｒｙｐｔ）が粘膜筋板を基板として略垂直に粘膜層に形成されるため、腺管（ｃｒｙｐｔ）の向き（図中の矢印９００）はランダムな向きとなり、腺管（ｃｒｙｐｔ）の状態（図１８の正常状態、あるいは図１９、図２０の病変状態）を視覚的に判断することが困難となるといった問題がある。
【００１０】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、層構造を有する被計測物体内の中間層を基板とした構造情報を視覚的に判断することのできる光構造観察装置及びその構造情報処理方法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】
【００１１】
前記目的を達成するために、請求項１に記載の光構造観察装置は、低干渉光を用いて層構造を有する被計測物体の深さ方向である第１の方向と該第１の方向に直交する第２の方向から成るスキャン面を走査して得られる前記被計測物体の光構造情報を、前記スキャン面に直交する方向である第３の方向に沿って位置をずらしながら複数取得して、取得した複数の前記光構造情報に基づいて光立体構造像を構築する光構造観察装置において、前記光立体構造像を構成する前記光構造情報より前記被計測物体内の所望の中間層を抽出する中間層抽出手段と、前記中間層を同一深さ位置の平面とする平坦化を行う層平坦化手段と、平坦化された前記中間層を基準層として前記光立体構造像を再構築し、３次元変換光構造像を生成する構造像変換手段と、少なくとも前記３次元変換光構造像を画像化して表示手段に表示させる表示制御手段と、を備えて構成される。
【００１２】
請求項１に記載の光構造観察装置では、平坦化された前記中間層を基準層として前記光立体構造像を再構築し、３次元変換光構造像を生成し、少なくとも前記３次元変換光構造像を画像化して表示手段に表示させることで、層構造を有する被計測物体内の中間層を基板とした構造情報を視覚的に判断することを可能とする。
【００１３】
請求項２に記載の光構造観察装置のように、請求項１に記載の光構造観察装置であって、前記３次元変換光構造像上にて、前記基準層に平行な所望の高さに位置する平行面を平行断面とする抽出領域を設定する抽出領域設定手段と、前記抽出領域内の前記光構造情報を抽出する領域情報抽出手段と、前記領域情報抽出手段が抽出した前記抽出領域内の前記光構造情報に基づく平行断面画像を生成する平行断面画像生成手段と、をさらに備えて構成することができる。
【００１４】
請求項３に記載の光構造観察装置のように、請求項２に記載の光構造観察装置であって、前記領域情報抽出手段は、前記基準層に平行な複数の所望の高さに位置する複数の平行面を、それぞれ平行断面とする異なる領域からなる複数の抽出領域を設定し、前記平行断面画像生成手段は、前記複数の抽出領域毎に複数の前記平行断面画像を生成することができる。
【００１５】
請求項４に記載の光構造観察装置のように、請求項２または３に記載の光構造観察装置であって、前記表示制御手段は、前記平行断面画像を前記表示手段に表示させることができる。
【００１６】
請求項５に記載の光構造観察装置のように、請求項３に記載の光構造観察装置であって、複数の前記平行断面画像を合成した合成画像を生成する画像合成手段をさらに備えて構成することができる。
【００１７】
請求項６に記載の光構造観察装置のように、請求項５に記載の光構造観察装置であって、前記表示制御手段は、前記合成画像を前記表示手段に表示させることができる。
【００１８】
請求項７に記載の光構造観察装置のように、請求項２ないし６のいずれか１つに記載の光構造観察装置であって、前記平行断面画像生成手段は、前記抽出領域内の前記光構造情報を前記基準層に直交する方向に沿って、積分処理、最大値投影処理及び最小値投影処理のいずれか１つの処理により平行断面画像を生成することができる。
【００１９】
請求項８に記載の光構造観察装置のように、請求項２ないし７のいずれか１つに記載の光構造観察装置であって、前記平行断面画像は、腺管構造、または血管の配列パターンであることが好ましい。
【００２０】
請求項９に記載の光構造観察装置のように、請求項１ないし８のいずれか１つに記載の光構造観察装置であって、前記中間層は、粘膜筋板または基底層であることが好ましい。
【００２１】
請求項１０に記載の光構造観察装置の構造情報処理方法は、低干渉光を用いて層構造を有する被計測物体の深さ方向である第１の方向と該第１の方向に直交する第２の方向から成るスキャン面を走査して得られる前記被計測物体の光構造情報を、前記スキャン面に直交する方向である第３の方向に位置をずらしながら複数取得して、取得した複数の前記光構造情報に基づいて光立体構造像を構築する光構造観察装置の構造情報処理方法において、  前記光立体構造像を構成する前記光構造情報より前記被計測物体内の所望の中間層を抽出する中間層抽出ステップと、  前記中間層を平坦化する層平坦化ステップと、平坦化された前記中間層を基準層として前記光立体構造像を再構築し、３次元変換光構造像を生成する構造像変換ステップと、少なくとも前記３次元変換光構造像を画像化して表示手段に表示させる表示制御ステップと、を備えて構成される。
【００２２】
請求項１０に記載の光構造観察装置の構造情報処理方法では、平坦化された前記中間層を基準層として前記光立体構造像を再構築し、３次元変換光構造像を生成し、少なくとも前記３次元変換光構造像を画像化して表示手段に表示させることで、層構造を有する被計測物体内の中間層を基板とした構造情報を視覚的に判断することを可能とする。
【００２３】
請求項１１に記載の光構造観察装置の構造情報処理方法のように、請求項１０に記載の光構造観察装置の構造情報処理方法であって、前記３次元変換光構造像上にて、前記基準層に平行な所望の高さに位置する平行面を平行断面とする抽出領域を設定する抽出領域設定ステップと、前記抽出領域内の前記光構造情報を抽出する領域情報抽出ステップと、前記領域情報抽出ステップにて抽出した前記抽出領域内の前記光構造情報に基づく平行断面画像を生成する平行断面画像生成ステップと、をさらに備えて構成することができる。
【００２４】
請求項１２に記載の光構造観察装置の構造情報処理方法のように、請求項１１に記載の光構造観察装置の構造情報処理方法であって、前記領域情報抽出ステップは、前記基準層に平行な複数の所望の高さに位置する複数の平行面を、それぞれ平行断面とする異なる領域からなる複数の抽出領域を設定し、前記平行断面画像生成ステップは、前記複数の抽出領域毎に複数の前記平行断面画像を生成することができる。
【００２５】
請求項１３に記載の光構造観察装置の構造情報処理方法のように、請求項１１または１２に記載の光構造観察装置の構造情報処理方法であって、前記表示制御ステップは、前記平行断面画像を前記表示手段に表示させることができる。
【００２６】
請求項１４に記載の光構造観察装置の構造情報処理方法のように、請求項１２に記載の光構造観察装置の構造情報処理方法であって、複数の前記平行断面画像を合成した合成画像を生成する画像合成ステップをさらに備えて構成することができる。
【００２７】
請求項１５に記載の光構造観察装置の構造情報処理方法のように、請求項１４に記載の光構造観察装置の構造情報処理方法であって、前記表示制御ステップは、前記合成画像を前記表示手段に表示させることができる。
【００２８】
請求項１６に記載の光構造観察装置の構造情報処理方法のように、請求項１１ないし１５のいずれか１つに記載の光構造観察装置の構造情報処理方法であって、前記平行断面画像生成ステップは、前記抽出領域内の前記光構造情報を前記基準層に直交する方向に沿って、積分処理、最大値投影処理及び最小値投影処理のいずれか１つの処理により平行断面画像を生成することができる。
【００２９】
請求項１７に記載の光構造観察装置の構造情報処理方法のように、請求項１１ないし１６のいずれか１つに記載の光構造観察装置の構造情報処理方法であって、前記平行断面画像は、腺管構造、または血管の配列パターンであることが好ましい。
【００３０】
請求項１８に記載の光構造観察装置の構造情報処理方法のように、請求項１０ないし１７のいずれか１つに記載の光構造観察装置の構造情報処理方法であって、前記中間層は、粘膜筋板または基底層であることが好ましい。
【発明の効果】
【００３１】
以上説明したように、本発明によれば、層構造を有する被計測物体内の中間層を基板とした構造情報を視覚的に判断することができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
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。
【００３３】
＜画像診断装置の外観＞
図１は本発明に係る画像診断装置を示す外観図である。
【００３４】
図１に示すように、本実施形態の光構造観察装置としての画像診断装置１０は、主として内視鏡１００、内視鏡プロセッサ２００、光源装置３００、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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
＜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。
【００３８】
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）で各画素ごとに配設されたカラーＣＣＤである。
【００３９】
［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。
【００４０】
［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。
【００４１】
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。
【００４２】
＜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。
【００４３】
［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ＯＣＴプローブ６００と、測定光Ｌ１を回転側光ファイバ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。
【００４４】
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を検出する検出部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。
【００４５】
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。
【００４６】
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、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。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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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、レーザ光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。
【００５６】
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から干渉振幅成分のみを抽出する。
【００５７】
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のプローブ外筒（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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
抽出領域設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。
【００６７】
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部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。
【００６８】
［ＯＣＴプローブ］
図３は図２のＯＣＴプローブの断面図である。
【００６９】
図３に示すように、挿入部６０２の先端部は、プローブ外筒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、光学レンズ６２８とを有している。
【００７０】
プローブ外筒（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、プローブ外筒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、以下プローブ外筒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。
【００７１】
キャップ６２２は、プローブ外筒６２０の先端に設けられ、プローブ外筒６２０の先端を閉塞している。
【００７２】
回転側光ファイバＦＢ１は、線状部材であり、プローブ外筒６２０内にプローブ外筒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。
【００７３】
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、プローブ外筒６２０に対して回転自在、及びプローブ外筒６２０の軸方向に移動自在な状態で配置されている。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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をプローブ外筒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。
【００７９】
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、プローブ外筒６２０内部を矢印Ｓ１方向（鉗子口方向）、及びＳ２方向（プローブ外筒６２０の先端方向）に移動可能に構成されている。
【００８０】
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。
【００８１】
プローブ外筒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。
【００８２】
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。
【００８３】
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（プローブ外筒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。
【００８４】
これにより、プローブ外筒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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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（プローブ外筒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。
【００８８】
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外筒６２０内で光学レンズ６２８を移動させればよい。
【００８９】
［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。
【００９０】
図５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、光立体構造像構築部２２１、中間層抽出手段としての中間層抽出部２２２、層平坦化手段としての平坦化処理部２２３、構造像変換手段としての光立体構造像変換部２２４、領域情報抽出手段及び平行断面画像生成手段としての平行断層画像生成部２２５、画像合成手段としての画像合成部２２６、表示制御手段としての表示制御部２２７及びＩ／Ｆ部２２８を備えて構成される。
【００９１】
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。また、光立体構造像構築部２２１は光構造情報検出部２２０が検出した光構造情報に基づいて光立体構造像を生成するものである。
中間層抽出部２２２は、スキャン面での光構造情報において、例えば測定対象Ｓが大腸の粘膜の場合、中間層として粘膜筋板を抽出するものである。なお、食道のような粘膜上皮が扁平上皮である場合は、中間層抽出部２２２は、中間層として基底膜（基底層）を抽出する。
【００９２】
なお、中間層は、Ｉ／Ｆ部２２８を介した操作制御部３２の設定信号により設定することができる。  平坦化処理部２２３は、中間層抽出部２２２が抽出した粘膜筋板の層位置を平坦にするために、抽出された粘膜筋板をある基準の位置になるように深さ方向のデータをシフトさせるものである。なお、２次元の光構造情報または３次元の光構造情報から、粘膜筋板の位置をある任意の関数にフィッティングさせることで平坦化処理を行うように、平坦化処理部２２３を構成してもよい。
【００９３】
光立体構造像変換部２２４は、粘膜筋板が光立体構造像の基準面となるように、光立体構造像を変換するものである。
【００９４】
なお、基準面は、粘膜筋板に限らず粘膜表面、基底層（粘膜上皮が扁平上皮の場合）でも良いが、大腸の場合は、粘膜筋板を基準面とすることがより望ましい。
平行断層画像生成部２２５は、例えば光立体構造像変換部２２４により変換された光立体構造像を構成するスキャン面での光構造情報において、Ｉ／Ｆ部２２８を介した操作制御部３２の設定信号により設定される粘膜筋板から任意の高さのある一定範囲である抽出領域の光構造情報を基準層に直交する方向に沿って積分し、ピットパターンが現れた積分画像である平行断面画像を生成するものである。
【００９５】
なお、平行断層画像生成部２２５が生成する平行断層画像は、積分画像に限らず、MIP（Maximum intensity projection：最大値投影処理）画像，MINIP（Minimum intensity projection：最小値投影処理）画像のいずれかでも良い。Ｉ／Ｆ部２２８を介した操作制御部３２の設定信号により処理方法を設定することができ、構造の特徴を強調して見ることができるように使い分けることが望ましい。また、大腸正常部の腺管構造のような規則正しい配列のような構造では、積分画像が好ましい。
【００９６】
また、平行断層画像生成部２２５が生成する平行断層画像は、積分処理、最大値投影処理、最小値投影処理等の処理を行わず、抽出領域の断面画像としてもよい。
【００９７】
画像合成部２２６は、Ｉ／Ｆ部２２８を介した操作制御部３２の設定信号により複数の抽出領域が設定された場合に、複数の抽出領域に対応した平行断層画像生成部２２５が生成する複数の平行断面画像を合成するものであって、例えば２つの平行断面画像を１枚の画面上に展開するために並列に並べた合成画像、あるいは、２つの平行断面画像のうちの一方に他方を重畳した合成画像を生成する。
【００９８】
表示制御部２２７は、光立体構造像構築部２２１からの光立体構造像の画像及びそのスキャン面での光構造情報、光立体構造像変換部２２４からの光立体構造像の画像及びスキャン面での光構造情報、平行断層画像生成部２２５からの平行断面画像、画像合成部２２６からの合成画像のそれぞれを、Ｉ／Ｆ部２２８を介した操作制御部３２の指定信号により選択的にモニタ装置５００に出力するものである。
【００９９】
Ｉ／Ｆ部２２８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。
【０１００】
このように構成された本実施形態の光構造観察装置としての画像診断装置１０の作用について、図６のフローチャートを用い、図７ないし図１６を参照して説明する。
【０１０１】
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って、図７ないし図１６は図６の処理を説明するための図である。
【０１０２】
術者は、画像診断装置１０を構成する、内視鏡１００、内視鏡プロセッサ２００、光源装置３００、ＯＣＴプロセッサ４００、及びモニタ装置５００の各部に電源を投入し、内視鏡１００の鉗子口から導出されたＯＣＴプローブ６００の挿入部６０２の先端部を、例えば大腸の粘膜（測定対象Ｓ）に近づけて、ＯＣＴプローブ６００により光走査を開始する。
【０１０３】
画像診断装置１０のＯＣＴプロセッサ４００では、図６に示すように、光構造情報検出部２２０が干渉光検出部２０で検出した干渉信号から、図７に示すような断層像を構成するスキャン面９２０での光構造情報を検出し（ステップＳ１）、光立体構造像構築部２２１が光構造情報検出部２２０により検出した光構造情報に基づいて図８に示すような光立体構造像９３０を生成する（ステップＳ２）。
【０１０４】
この図８の光立体構造像９３０では、腺管（ｃｒｙｐｔ）が粘膜筋板９５０を基板として略垂直に粘膜層に形成されるため、腺管（ｃｒｙｐｔ）の向き（図中の矢印９００）はランダムな向きとなっている。
【０１０５】
なお、このとき、表示制御部２２７は、光立体構造像構築部２２１からの光立体構造像９３０の画像をＩ／Ｆ部２２８を介した操作制御部３２の指定信号によりモニタ装置５００に出力することができる。
【０１０６】
次に、ＯＣＴプロセッサ４００では、表示制御部２２７が光立体構造像構築部２２１により生成された光立体構造像９３０を構成するスキャン面９２０での光構造情報をモニタ装置５００に表示させ、中間層抽出部２２２がこのスキャン面９２０での光構造情報において、例えば測定対象Ｓが大腸の粘膜の場合、中間層として粘膜筋板９５０を抽出する（ステップＳ３）。
【０１０７】
具体的には、中間層抽出部２２２は、画像信号強度を解析することで粘膜筋板を抽出する。つまり、中間層抽出部２２２は、図９に示すように、光立体構造像９３０を構成する各スキャン面９２０において、最初の画像信号強度が強い部分９５１ａが粘膜表面９５１であり、次の画像信号強度が強い部分９５０ａが粘膜筋板９５０に相当すると判断して粘膜筋板９５０の層位置を抽出する。
【０１０８】
そして、ＯＣＴプロセッサ４００では、平坦化処理部２２３が中間層抽出部２２２により抽出された粘膜筋板９５０の層位置を平坦にするために、抽出された粘膜筋板９５０をある基準の位置Ｏになるように深さ方向の光構造情報をシフトさせ、図１０に示すように、粘膜筋板９５０を平坦化する（ステップＳ４）。
【０１０９】
続いて、ＯＣＴプロセッサ４００では、光立体構造像変換部２２４が平坦化処理部２２３により平坦化された粘膜筋板９５１ａが光立体構造像の基準面となるように、光立体構造像９３０を図１１に示すような光立体構造像９３０ａに変換する（ステップＳ５）。
【０１１０】
なお、このとき、表示制御部２２７は、光立体構造像変換部２２４からの光立体構造像９３０ａの画像をＩ／Ｆ部２２８を介した操作制御部３２の指定信号によりモニタ装置５００に出力することができ、図１１に示すように、光立体構造像９３０ａでは平坦化された粘膜筋板９５０を基板として略垂直に粘膜層に形成されるため、腺管（ｃｒｙｐｔ）が正常な場合には腺管（ｃｒｙｐｔ）の向き（図中の矢印９００）は規則的な配向となっている。このように光立体構造像９３０ａによって視覚的に容易に腺管（ｃｒｙｐｔ）の状態を判断することができる。
【０１１１】
次に、ＯＣＴプロセッサ４００では、表示制御部２２７が光立体構造像変換部２２４により変換された光立体構造像９３０ａを構成するスキャン面９２０での光構造情報をモニタ装置５００に表示させ、図１２に示すように、スキャン面９２０での光構造情報において操作制御部３２が粘膜筋板９５０から任意の高さのある一定範囲である抽出領域９７０を設定し（ステップＳ６）、平行断層画像生成部２２５が抽出領域９７０の光構造情報を基準層に直交する方向に沿って積分し、図１３に示すようなピットパターンが現れた積分画像である平行断面画像９８０を生成する（ステップＳ７）。
【０１１２】
このとき、表示制御部２２７は、平行断層画像生成部２２５からの平行断面画像９８０ａをＩ／Ｆ部２２８を介した操作制御部３２の指定信号によりモニタ装置５００に出力することができる。図１３は腺管（ｃｒｙｐｔ）が正常な場合の、規則的に配列されたピットパターンの平行断面画像９８０の一例を示し、図１４は腺管（ｃｒｙｐｔ）が癌化した場合の、ラインダムなピットパターンの平行断面画像９８０の一例を示しており、このように平行断面画像９８０によっても視覚的に腺管（ｃｒｙｐｔ）の状態を判断することができる。
【０１１３】
ステップＳ６及びＳ７では、図１５に示すように、スキャン面９２０での光構造情報において操作制御部３２が粘膜筋板９５０から任意の高さのある一定範囲である複数の抽出領域９７０（図１５では２つの抽出領域９７０ａ、９７０ｂ）を設定し、平行断層画像生成部２２５が複数の抽出領域９７０の光構造情報を基準層に直交する方向に沿ってそれぞれ積分し、複数の平行断面画像９８０を生成することができる。この場合、ＯＣＴプロセッサ４００では、画像合成部２２６が複数の抽出領域に対応した平行断層画像生成部２２５が生成する複数の平行断面画像９８０を合成する（ステップＳ８）。
【０１１４】
このとき、表示制御部２２７は、画像合成部２２６からの合成画像をＩ／Ｆ部２２８を介した操作制御部３２の指定信号によりモニタ装置５００に出力することができる。
図１６は画像合成部２２６が図１５の２つの抽出領域９７０ａ、９７０ｂにおいて生成した２つの平行断面画像９８０ａ、９８０ｂを並列に並べて合成した合成画像９９０を示しており、この合成画像９９０の場合、平行断面画像９８０ａの部分の腺管（ｃｒｙｐｔ）は正常であって、平行断面画像９８０ｂの部分の腺管（ｃｒｙｐｔ）は癌化した状態を示している。
【０１１５】
図１６に示すように、平行断面画像９８０ａの部分と平行断面画像９８０ｂの部分との画像の規則性は著しく異なり、合成画像９９０では両者を比較することができるため、より視覚的に腺管（ｃｒｙｐｔ）の状態を判断することが可能となる。
【０１１６】
つまり、合成画像により、異なる場所における、異なる深さ位置の平行断画像を求め、合成して表示する、または同一画面上に並べて表示することができる。また、異なる場所における、異なる積分範囲の平行断面画像を合成して表示する、または、合成画像により、同一画面上に並べて表示することも可能である。こうすることより、注目する部位の比較や、正常部と異常部の比較を簡便に、精度良く行なうことができる。  以上説明したように、本実施形態によれば、食道，胃，腸など器官の粘膜筋板を中心とした深さ方向の３次元的な構造を解析し表示できる。例えば、大腸腺管や食道ＩＰＣＬ（上皮乳頭内毛細血管ループ）などの構造を非接触で3次元的に描出することができる。また、病変部の領域が深さ方向で変化していく様子を視覚的に把握することができる。そのため、構造の詳細な観察が可能となり、より正確な診断が可能となる情報を提供することができる。
【０１１７】
上記本実施形態は、腺管構造が粘膜表面に現れる臓器であれば適用可能であり、例えば、胃、十二指腸、空腸、回腸、結腸、直腸は、適用可能である。粘膜上皮が扁平上皮で、新生血管が現れることが特徴である食道、咽頭、喉頭、胆管、膵管、膀胱、膣、子宮などは、新生血管を認識することで適用が可能となる。新生血管特有の模様の有無を、パターン認識手法を用いて、正常部と異常部の領域を色分けすることで、深さ方向の異常部の抽出が可能となる。  以上、本発明の光構造観察装置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。
【図面の簡単な説明】
【０１１８】
【図１】本発明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の処理を説明するための第１の図
【図８】図５の光立体構造像構築部により生成された光立体構造像を示す図
【図９】図６の処理を説明するための第２の図
【図１０】図６の処理を説明するための第３の図
【図１１】図５の光立体構造像変換部により変換された光立体構造像を示す図
【図１２】図６の処理を説明するための第４の図
【図１３】図５の平行断層画像生成部が生成した腺管（ｃｒｙｐｔ）が正常な場合の、規則的に配列されたピットパターンの平行断面画像の一例を示す図
【図１４】図５の平行断層画像生成部が生成した腺管（ｃｒｙｐｔ）が癌化した場合の、ラインダムなピットパターンの平行断面画像の一例を示す図
【図１５】図６の処理を説明するための第５の図
【図１６】図５の画像合成部が生成した２つの平行断面画像を並列に並べて合成した合成画像を示す図
【図１７】大腸の構造を説明する図
【図１８】図１７の粘膜筋板を基板として略垂直に粘膜層に形成される腺管を説明する図
【図１９】図１８の腺管の癌化による変形状態を示す第１の図
【図２０】図１８の腺管の癌化による変形状態を示す第２の図
【図２１】粘膜表面を平面化した光構造情報での腺管の状態を示す図
【符号の説明】
【０１１９】
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…光立体構造像構築部、２２２…中間層抽出部、２２３…平坦化処理部、２２４…光立体構造像変換部、２２５…平行断層画像生成部、２２６…画像合成部、２２７…表示制御部、２２８…Ｉ／Ｆ部、３００…光源装置、４００…ＯＣＴプロセッサ、５００…モニタ装置、
【図１】
2010145297.tif 000003
【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１５】
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【図２１】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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