(57)【要約】【課題】腺管構造の３次元的な構造を解析し、該腺管構造を有する計測対象の内部状態を所望の色調を反映させたカラー画像により容易に診断する。【解決手段】ＯＣＴプロセッサの処理部２２は、光構造情報検出部２２０、腺腔抽出手段及び色調切り替え手段としての腺腔抽出部２２１、閾値格納部２２２、抽出領域設定手段としての抽出領域設定部２２３、領域情報演算手段としての領域情報演算部２２４、平行断層画像生成手段としての平行断層画像生成部２２５、カラーマップ格納部２２６、色調編集手段としての色調編集部２２７、表示制御部２２８及びＩ／Ｆ部２２９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】
低干渉光を用いて粘膜層を有する計測対象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計測物体の光構造情報を、前記スキャン面に略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の情報値を所定閾値と比較することにより前記粘膜層の腺腔を抽出する腺腔抽出手段と、
前記粘膜層内の平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、
前記抽出領域設定手段が設定した前記抽出領域内の前記光構造情報に対して所定の演算を実行する領域情報演算手段と、
前記領域情報演算手段の演算結果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、
前記腺腔抽出手段が抽出した前記腺腔に基づき、前記平行断面画像の色調を編集する色調編集手段と、
を備えたことを特徴とする光構造観察装置。
【請求項２】
前記色調編集手段は、予め設定されたカラーマップに基づいて前記平行断面画像の色調を編集する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】
前記カラーマップは、インジゴカルミン，クリスタルバイオレット，メチレンブルーの少なくとも１つの色素の色調を指定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】
前記カラーマップが指定する色調を前記所定閾値に基づいて切り替える色調切り替え手段を備えた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】
前記色調切り替え手段は、前記粘膜層における前記平面の深さ位置に応じた複数組の前記所定閾値に基づいて前記カラーマップが指定する色調を切り替えることを特徴とする請求項４に記載の光構造観察装置。
【請求項６】
前記領域情報演算手段が実行する前記所定の演算は、前記抽出領域内の前記光構造情報を前記平面に直交する方向に沿って実行する、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つの処理による演算である
ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の光構造観察装置。
【請求項７】
前記抽出領域設定手段は、前記平面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、
前記領域情報演算手段は、前記複数の抽出領域毎に前記所定の演算を実行し、
前記平行断面画像生成手段は、前記複数の抽出領域毎の演算結果に基づき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１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】
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７に記載の光構造観察装置。
【請求項９】
前記平行断面画像上に任意の２次元領域を指定する２次元領域指定手段と、
前記２次元領域の画像を拡大した拡大画像を生成する画像拡大手段と、
をさらに備えた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】
前記光立体構造像を構成する前記光構造情報より前記粘膜層の少なくとも粘膜筋板を基準層として抽出する基準層抽出手段と、
前記基準層を平坦化する基準層平坦化手段と、
平坦化された前記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、
をさらに備え、
前記抽出領域設定手段は、前記３次元変換光構造像上にて、前記基準層に平行な前記粘膜層における所望の深さに位置する平面を前記平行断面とする抽出領域を設定する
ことを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１つに記載の光構造観察装置。
【請求項１１】
前記粘膜筋板の病変部の有無を判定し該病変部がある場合には病変領域を抽出する粘膜筋板病変部判定手段と、
前記病変領域の領域画像を生成し、該領域画像を前記平行断面画像に重畳させる病変領域重畳手段と、
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。
【請求項１２】
低干渉光を用いて粘膜層を有する計測対象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計測物体の光構造情報を、前記スキャン面に略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の情報値を所定閾値と比較することにより前記粘膜層の腺腔を抽出する腺腔抽出ステップと、
前記粘膜層内の平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、
前記抽出領域設定ステップにて設定した前記抽出領域内の前記光構造情報に対して所定の演算を実行する領域情報演算ステップと、
前記領域情報演算ステップの演算結果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、
前記腺腔抽出ステップにて抽出した前記腺腔に基づき、前記平行断面画像の色調を編集する色調編集ステップと、
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１３】
前記色調編集ステップは、予め設定されたカラーマップに基づいて前記平行断面画像の色調を編集する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１４】
前記カラーマップは、インジゴカルミン，クリスタルバイオレット，メチレンブルーの少なくとも１つの色素の色調を指定することを特徴とする請求項１３に記載の光構造観察装置の構造情報処理方法。
【請求項１５】
前記カラーマップが指定する色調を前記所定閾値に基づいて切り替える色調切り替えステップを備えたことを特徴とする請求項１３または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】
前記色調切り替えステップは、前記粘膜層における前記平面の深さ位置に応じた複数組の前記所定閾値に基づいて前記カラーマップが指定する色調を切り替えることを特徴とする請求項１５に記載の光構造観察装置の構造情報処理方法。
【請求項１７】
前記領域情報演算ステップが実行する前記所定の演算は、前記抽出領域内の前記光構造情報を前記平面に直交する方向に沿って実行する、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つの処理による演算である
ことを特徴とする請求項１２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】
前記抽出領域設定ステップは、前記平面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、
前記領域情報演算ステップは、前記複数の抽出領域毎に前記所定の演算を実行し、
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の演算結果に基づき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１２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。
【請求項１９】
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１８に記載の光構造観察装置の構造情報処理方法。
【請求項２０】
前記平行断面画像上に任意の２次元領域を指定する２次元領域指定ステップと、
前記２次元領域の画像を拡大した拡大画像を生成する画像拡大ステップと、
をさらに備えたことを特徴とする請求項１２ないし１９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２１】
前記光立体構造像を構成する前記光構造情報より前記粘膜層の少なくとも粘膜筋板を基準層として抽出する基準層抽出ステップと、
前記基準層を平坦化する基準層平坦化ステップと、
平坦化された前記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、
をさらに備え、
前記抽出領域設定ステップは、前記３次元変換光構造像上にて、前記基準層に平行な前記粘膜層における所望の深さに位置する平面を前記平行断面とする抽出領域を設定する
ことを特徴とする請求項１２ないし２０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２２】
前記粘膜筋板の病変部の有無を判定し該病変部がある場合には病変領域を抽出する粘膜筋板病変部判定ステップと、
前記病変領域の領域画像を生成し、該領域画像を前記平行断面画像に重畳させる病変領域重畳ステップと、
をさらに備えたことを特徴とする請求項２１に記載の光構造観察装置の構造情報処理方法。
【請求項２３】
低干渉光を発する第１の光源と、前記低干渉光を用いて粘膜層を有する計測対象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計測物体の光構造情報を、前記スキャン面に略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する光プローブと、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情報処理装置とを有する光構造観察装置と、
照明光を発する第２の光源と、前記照明光を用いて前記計測対象を撮像する撮像手段を挿入部の先端に有し前記挿入部内に前記光プローブを挿通する処置具チャンネルを有する内視鏡と、前記撮像手段からの撮像信号を信号処理して内視鏡画像を生成する内視鏡プロセッサとからなる内視鏡装置と、
を備えた内視鏡システムにおいて、
前記光構造観察装置は、
前記光立体構造像を構成する前記光構造情報の情報値を所定閾値と比較することにより前記粘膜層の腺腔を抽出する腺腔抽出手段と、
前記粘膜層内の平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、
前記抽出領域設定手段が設定した前記抽出領域内の前記光構造情報に対して所定の演算を実行する領域情報演算手段と、
前記領域情報演算手段の演算結果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、
前記腺腔抽出手段が抽出した前記腺腔に基づき、前記平行断面画像の色調を編集する色調編集手段と、
を備えた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】
本発明は光構造観察装置及びその構造情報処理方法、光構造観察装置を備えた内視鏡システムに係り、特に腺管構造を有する計測対象のピットパターンにおける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、光構造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。
【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。
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【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。
【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事から、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。
【０００９】
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。
【００１０】
例えば、大腸は、図２６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２７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（非特許文献１）。
【００１１】
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粘膜表面に形成される腺管の腺腔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元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。最近は、癌病変部の粘膜表面のピットパターンに異常が見られず、診断に難渋する症例が増えている。
【００１２】
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。
【００１３】
例えば、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（非特許文献１）。すなわち、正常な腺管は図２７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２８に示すようなＩＶ型のような形状に変形し、最終的には腺管そのものが崩れることが知られている（病変状態）。
【００１４】
例えば、ＯＣＴ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技術が開示されている（非特許文献２）。しかし、腺管構造の抽出では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。
【００１５】
一方、天然色に近い組織構造を見るためのフルカラーＯＣＴ計測が提案されている（特許文献１）。しかし、大腸のような腺管構造を詳細に観察する場合はフルカラーでも分かりにくい場合が多く、例えば、前述した内視鏡によるピットパターン診断では、通常、色素や染色剤などの薬剤を使用して色を付け、組織構造の特徴を明瞭にさせて観察することが広く行なわれている。
【００１６】
粘膜表面のピットパターンを明瞭に観察するために、インジゴカルミン、メチレンブルー、クリスタルバイオレット（ピオクタニン）などの色素や染色剤と呼ばれる薬剤が用いられている。例えば大腸のピットパターンの観察においては、インジゴカルミンを標準的に使用し、より詳細な観察が必要な場合にはメチレンブルーまたはクリスタルバイオレットを使用するといった使い分けもなされている。
【００１７】
ところが、いわゆる色素法として用いられるインジゴカルミンと、染色法として用いられるメチレンブルー及びクリスタルバイオレットにおいては、次のような性質の違いがある。
【００１８】
インジゴカルミンは生体に吸収される特性を持たず、粘膜表面の凹凸形状に応じて凹の部分に溜まることで明瞭な観察像が得られるものである。一方、メチレンブルー及びクリスタルバイオレットは例えば細胞内の核に吸収されることで、吸収されなかった部位とのコントラストを明瞭化することが可能となっている。
【００１９】
例えば、内視鏡による大腸のピットパターン観察は粘膜表面の腺口の形状と配列を観察するものであるが、腺口は粘膜表面に開いている微細な穴であるため、インジゴカルミンを散布した場合には内視鏡画像においては腺口部が青緑色の領域として観察される。一方、メチレンブルー及びクリスタルバイオレットにおいては、腺口は当然のことながら何もない空間であるため染色されず、内視鏡画像においては腺口部以外の部位がメチレンブルーでは青色、クリスタルバイオレットでは紫色の領域として観察される。
【００２０】
上記色素による観察においては、色素散布による検査時間やコスト増加などの問題点があるが、この点を解決するために、２次元の粘膜表面の凹凸を画像処理により色コントラストを再現する方法が提案されている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２１】
【特許文献１】特表２００７−５２３３８６号公報
【特許文献２】特開２００１−２５０２５号公報
【非特許文献】
【００２２】
【非特許文献１】大腸ＰＩＴ  ＰＡＴＴＥＲＮ診断、著者：工藤  進英、出版社：医学書院
【非特許文献２】Journal of Biomedical Optics Vol. 13、 p. 054055 (2008)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
しかしながら、特許文献２等の手法においては、画素信号の単純な比較により粘膜表面の凹凸を強調するようなものであり、実際の粘膜表面の凹凸形状を再現したものではない。また、粘膜表面の凹凸に溜まることを利用して明瞭なコントラストが得られる前記インジゴカルミンを使用した色素法にだけ対応したものであり、組織による吸収差を利用して明瞭なコントラストが得られる前記クリスタルバイオレットを使用した染色法には対応できないといった問題がある。
【００２４】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、腺管構造の３次元的な構造を解析し、該腺管構造を有する計測対象の内部状態を所望の色調を反映させたカラー画像により容易に診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、光構造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】
【００２５】
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、低干渉光を用いて粘膜層を有する計測対象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計測物体の光構造情報を、前記スキャン面に略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の情報値を所定閾値と比較することにより前記粘膜層の腺腔を抽出する腺腔抽出手段と、前記粘膜層内の平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、前記抽出領域設定手段が設定した前記抽出領域内の前記光構造情報に対して所定の演算を実行する領域情報演算手段と、前記領域情報演算手段の演算結果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、前記腺腔抽出手段が抽出した前記腺腔に基づき、前記平行断面画像の色調を編集する色調編集手段と、を備えて構成される。
【００２６】
請求項１に記載の光構造観察装置では、前記腺腔抽出手段にて前記光立体構造像を構成する前記光構造情報の情報値を所定閾値と比較することにより前記粘膜層の腺腔を抽出し、前記抽出領域設定手段にて前記粘膜層内の平面を平行断面とする抽出領域を設定し、前記領域情報演算手段にて前記抽出領域設定手段が設定した前記抽出領域内の前記光構造情報に対して所定の演算を実行し、前記平行断面画像生成手段にて前記領域情報演算手段の演算結果に基づく平行断面画像を生成し、さらに前記色調編集手段にて前記腺腔抽出手段が抽出した前記腺腔に基づき、前記平行断面画像の色調を編集することで、腺管構造の３次元的な構造を解析し、該腺管構造を有する計測対象の内部状態を所望の色調を反映させたカラー画像により容易に診断することを可能とする。
【００２７】
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、前記色調編集手段は、予め設定されたカラーマップに基づいて前記平行断面画像の色調を編集することが好ましい。
【００２８】
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、前記カラーマップは、インジゴカルミン，クリスタルバイオレット，メチレンブルーの少なくとも１つの色素の色調を指定することが好ましい。
【００２９】
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、前記カラーマップが指定する色調を前記所定閾値に基づいて切り替える色調切り替え手段をさらに備えることが好ましい。
【００３０】
請求項５に記載の光構造観察装置のように、請求項４に記載の光構造観察装置であって、前記色調切り替え手段は、前記粘膜層における前記平面の深さ位置に応じた複数組の前記所定閾値に基づいて前記カラーマップが指定する色調を切り替えることが好ましい。
【００３１】
請求項６に記載の光構造観察装置のように、請求項１ないし５のいずれか１つに記載の光構造観察装置であって、前記領域情報演算手段が実行する前記所定の演算は、前記抽出領域内の前記光構造情報を前記平面に直交する方向に沿って実行する、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つの処理による演算であることが好ましい。
【００３２】
請求項７に記載の光構造観察装置のように、請求項１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、前記抽出領域設定手段は、前記平面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、前記領域情報演算手段は、前記複数の抽出領域毎に前記所定の演算を実行し、前記平行断面画像生成手段は、前記複数の抽出領域毎の演算結果に基づき複数の前記平行断面画像を生成することが好ましい。
【００３３】
請求項８に記載の光構造観察装置のように、請求項７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ることが好ましい。
【００３４】
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、前記平行断面画像上に任意の２次元領域を指定する２次元領域指定手段と、前記２次元領域の画像を拡大した拡大画像を生成する画像拡大手段と、をさらに備えることが好ましい。
【００３５】
請求項１０に記載の光構造観察装置のように、請求項１ないし９のいずれか１つに記載の光構造観察装置であって、前記光立体構造像を構成する前記光構造情報より前記粘膜層の少なくとも粘膜筋板を基準層として抽出する基準層抽出手段と、前記基準層を平坦化する基準層平坦化手段と、平坦化された前記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、をさらに備え、前記抽出領域設定手段は、前記３次元変換光構造像上にて、前記基準層に平行な前記粘膜層における所望の深さに位置する平面を前記平行断面とする抽出領域を設定することが好ましい。
【００３６】
請求項１１に記載の光構造観察装置のように、請求項１０に記載の光構造観察装置であって、前記粘膜筋板の病変部の有無を判定し該病変部がある場合には病変領域を抽出する粘膜筋板病変部判定手段と、前記病変領域の領域画像を生成し、該領域画像を前記平行断面画像に重畳させる病変領域重畳手段と、をさらに備えることが好ましい。
【００３７】
請求項１２に記載の光構造観察装置の構造情報処理方法は、低干渉光を用いて粘膜層を有する計測対象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計測物体の光構造情報を、前記スキャン面に略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の情報値を所定閾値と比較することにより前記粘膜層の腺腔を抽出する腺腔抽出ステップと、前記粘膜層内の平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、前記抽出領域設定ステップにて設定した前記抽出領域内の前記光構造情報に対して所定の演算を実行する領域情報演算ステップと、前記領域情報演算ステップの演算結果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、前記腺腔抽出ステップにて抽出した前記腺腔に基づき、前記平行断面画像の色調を編集する色調編集ステップと、備えて構成される。
【００３８】
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は、前記腺腔抽出ステップにて前記光立体構造像を構成する前記光構造情報の情報値を所定閾値と比較することにより前記粘膜層の腺腔を抽出し、前記抽出領域設定ステップにて前記粘膜層内の平面を平行断面とする抽出領域を設定し、前記領域情報演算ステップにて前記抽出領域設定ステップが設定した前記抽出領域内の前記光構造情報に対して所定の演算を実行し、前記平行断面画像生成ステップにて前記領域情報演算ステップの演算結果に基づく平行断面画像を生成し、さらに前記色調編集ステップにて前記腺腔抽出ステップが抽出した前記腺腔に基づき、前記平行断面画像の色調を編集することで、腺管構造の３次元的な構造を解析し、該腺管構造を有する計測対象の内部状態を所望の色調を反映させたカラー画像により容易に診断することを可能とする。
【００３９】
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、前記色調編集ステップは、予め設定されたカラーマップに基づいて前記平行断面画像の色調を編集することが好ましい。
【００４０】
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１３に記載の光構造観察装置の構造情報処理方法であって、前記カラーマップは、インジゴカルミン，クリスタルバイオレット，メチレンブルーの少なくとも１つの色素の色調を指定することが好ましい。
【００４１】
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１３または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、前記カラーマップが指定する色調を前記所定閾値に基づいて切り替える色調切り替えステップを備えることが好ましい。
【００４２】
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１５に記載の光構造観察装置の構造情報処理方法であって、前記色調切り替えステップは、前記粘膜層における前記平面の深さ位置に応じた複数組の前記所定閾値に基づいて前記カラーマップが指定する色調を切り替えることが好ましい。
【００４３】
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１２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、前記領域情報演算ステップが実行する前記所定の演算は、前記抽出領域内の前記光構造情報を前記平面に直交する方向に沿って実行する、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つの処理による演算であることが好ましい。
【００４４】
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１２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、前記抽出領域設定ステップは、前記平面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、前記領域情報演算ステップは、前記複数の抽出領域毎に前記所定の演算を実行し、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の演算結果に基づき複数の前記平行断面画像を生成することが好ましい。
【００４５】
請求項１９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１８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ることが好ましい。
【００４６】
請求項２０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ないし１９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、前記平行断面画像上に任意の２次元領域を指定する２次元領域指定ステップと、前記２次元領域の画像を拡大した拡大画像を生成する画像拡大ステップと、をさらに備えることが好ましい。
【００４７】
請求項２１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ないし２０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、前記光立体構造像を構成する前記光構造情報より前記粘膜層の少なくとも粘膜筋板を基準層として抽出する基準層抽出ステップと、前記基準層を平坦化する基準層平坦化ステップと、平坦化された前記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、をさらに備え、前記抽出領域設定ステップは、前記３次元変換光構造像上にて、前記基準層に平行な前記粘膜層における所望の深さに位置する平面を前記平行断面とする抽出領域を設定することが好ましい。
【００４８】
請求項２２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２１に記載の光構造観察装置の構造情報処理方法であって、前記粘膜筋板の病変部の有無を判定し該病変部がある場合には病変領域を抽出する粘膜筋板病変部判定ステップと、前記病変領域の領域画像を生成し、該領域画像を前記平行断面画像に重畳させる病変領域重畳ステップと、をさらに備えることが好ましい。
【００４９】
請求項２３に記載の内視鏡システムは、低干渉光を発する第１の光源と、前記低干渉光を用いて粘膜層を有する計測対象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計測物体の光構造情報を、前記スキャン面に略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する光プローブと、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情報処理装置とを有する光構造観察装置と、照明光を発する第２の光源と、前記照明光を用いて前記計測対象を撮像する撮像手段を挿入部の先端に有し前記挿入部内に前記光プローブを挿通する処置具チャンネルを有する内視鏡と、前記撮像手段からの撮像信号を信号処理して内視鏡画像を生成する内視鏡プロセッサとからなる内視鏡装置と、を備えた内視鏡システムにおいて、前記光構造観察装置は、前記光立体構造像を構成する前記光構造情報の情報値を所定閾値と比較することにより前記粘膜層の腺腔を抽出する腺腔抽出手段と、前記粘膜層内の平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、前記抽出領域設定手段が設定した前記抽出領域内の前記光構造情報に対して所定の演算を実行する領域情報演算手段と、前記領域情報演算手段の演算結果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、前記腺腔抽出手段が抽出した前記腺腔に基づき、前記平行断面画像の色調を編集する色調編集手段と、を備えて構成される。
【発明の効果】
【００５０】
以上説明したように、本発明によれば、腺管構造の３次元的な構造を解析し、該腺管構造を有する計測対象の内部状態を所望の色調を反映させたカラー画像により容易に診断することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】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ＯＣＴプロセッサの処理部の作用の流れを示すフローチャート
【図７】図５の腺腔抽出部が抽出する腺管の３次元構造を示す第１の図（非特許文献１から引用）
【図８】図５の腺腔抽出部が抽出する腺管の３次元構造を示す第２の図（非特許文献１から引用）
【図９】図５の抽出領域設定部による抽出領域の設定を説明する図
【図１０】図５の平行断層画像生成部が生成した平行断面画像の一例を示す図
【図１１】図５の色調編集部によりインジゴカルミン色調により線腔を青緑色に設定した例を示す図
【図１２】図５の色調編集部によりクリスタルバイオレット色調により線腔以外を紫色の色調に設定した例を示す図
【図１３】第２の実施形態の処理部の構成を示すブロック図
【図１４】図１３の処理部の作用の流れを示すフローチャートで
【図１５】図１３の基準層抽出部の処理を説明するための図
【図１６】図１３の平坦化処理部の処理を説明するための図
【図１７】図１３の抽出領域設定部の処理を説明するための第１の図
【図１８】図１３の抽出領域設定部の処理を説明するための第２の図
【図１９】図１８の処理により抽出された２つの抽出領域のカラー平行断面画像を示す図
【図２０】図１３の抽出領域設定部の処理を説明するための第３の図
【図２１】図２０の処理により抽出された２つの抽出領域のカラー平行断面画像を示す図
【図２２】図１３の拡大領域設定部及び拡大画像生成部の処理を説明するための図
【図２３】図１３の病変判定部の処理を説明するための図
【図２４】図２３の病変判定部の処理により生成される２次元画像を示す図
【図２５】図１３の画像合成部により２次元画像が重畳されたカラー平行断面画像（合成画像）を示す図
【図２６】大腸の構造を説明する図
【図２７】図２６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（非特許文献１から引用）
【図２８】図２７の腺管の癌化による変形状態を示す図（非特許文献１から引用）
【発明を実施するための形態】
【００５２】
以下、添付図面を参照して、本発明に係る実施形態について詳細に説明する。
【００５３】
第１の実施形態：
＜画像診断装置の外観＞
図１は第１の実施形態に係る画像診断装置を示す外観図である。
【００５４】
図１に示すように、本実施形態において、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、光構造観察装置としての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く、内視鏡１００と共に内視鏡装置を構成している。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
＜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。
【００５８】
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。
【００５９】
［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。
【００６０】
［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。
【００６１】
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。
【００６２】
＜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。
【００６３】
［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Ｓ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Ｓ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生成された画像はモニタ装置５００に表示される。
【００６４】
なお、本実施形態では、例えば大腸の粘膜組織を測定対象Ｓとしており、内視鏡１００及び内視鏡プロセッサ２００等の内視鏡装置は、大腸の粘膜表面のピットパターンの内視鏡画像を得、また、ＯＣＴプロセッサ４００及びＯＣＴプローブ６００は、大腸の粘膜内の所定の深さのピットパターン画像を得る。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
抽出領域設定手段及び２次元領域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。
【００８８】
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。
【００８９】
［ＯＣＴプローブ］
図３は図２のＯＣＴプローブの断面図である。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
［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。
【０１１１】
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、腺腔抽出手段及び色調切り替え手段としての腺腔抽出部２２１、閾値格納部２２２、抽出領域設定手段としての抽出領域設定部２２３、領域情報演算手段としての領域情報演算部２２４、平行断層画像生成手段としての平行断層画像生成部２２５、カラーマップ格納部２２６、色調編集手段としての色調編集部２２７、表示制御部２２８及びＩ／Ｆ部２２９を備えて構成される。
【０１１２】
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し光立体構造像を生成するものである。
【０１１３】
腺腔抽出部２２１は、光構造情報検出部２２０が検出した光構造情報より測定対象Ｓ（大腸の粘膜組織）内部の腺管の腺腔を３次元構造情報として抽出するものである。
【０１１４】
閾値格納部２２２は、腺腔抽出部２２１が光構造情報より腺管の腺腔を抽出するための複数の所定閾値を、例えばテーブルデータとして格納しているメモリである。
【０１１５】
抽出領域設定部２２３は、Ｉ／Ｆ部２２９を介した操作制御部３２の設定信号により領域情報演算部２２４にて演算を実行する測定対象Ｓ（大腸の粘膜組織）内の領域を設定するものであって、測定対象Ｓ（大腸の粘膜組織）内の、例えば粘膜表面あるいは粘膜筋板に略平行な平面を平行断面とする測定対象Ｓの深さ方向に厚みを有する抽出領域を設定する。
【０１１６】
領域情報演算部２２４は、抽出領域設定部２２３にて設定された抽出領域に対して所定の演算を実行する演算処理部であって、該領域抽出領域の光構造情報を抽出領域設定部が抽出に用いた平面に直交する測定対象Ｓの深さ方向（第１の方向）に沿って積分処理する。なお、領域情報演算部２２４が実行する演算処理は、積分処理に限らず、例えば、領域抽出領域の光構造情報を抽出領域設定部が抽出に用いた平面に直交する測定対象Ｓの深さ方向に沿って演算を行う、MIP（Maximum intensity projection：最大値投影処理）、MINIP（Minimum intensity projection：最小値投影処理）のいずれかの処理でも良い。  平行断層画像生成部２２５は、領域情報演算部２２４により実行された、例えば積分処理により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。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。
【０１１７】
カラーマップ格納部２２６は、例えば腺腔抽出部２２１からの腺腔の３次元構造情報の抽出に用いた所定閾値に基づき複数の色調を切り替える、平行断面画像の色調を設定するための色調情報を格納しているメモリ部である。
【０１１８】
色調編集部２２７は、腺腔抽出部２２１にて抽出された腺腔の３次元構造情報に基づき、カラーマップ格納部２２６に格納されている色調情報を用いて、平行断層画像生成部２２５が生成した平行断面画像の色調を編集するものである。
【０１１９】
表示制御部２２８は、抽出領域設定部２２３からの抽出領域の画像、平行断層画像生成部２２５からの色調編集前の平行断層画像及び色調編集部２２７からの色調編集後の平行断層画像のそれぞれを、Ｉ／Ｆ部２２９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。
【０１２０】
Ｉ／Ｆ部２２９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光構造観察装置としてのＯＣＴプロセッサ４００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１２を参照して説明する。
【０１２１】
図６は図１のＯＣＴプロセッサの処理部の作用の流れを示すフローチャートであって、図７ないし図１２は図６の処理を説明するための図である。
【０１２２】
術者は、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。
【０１２３】
ＯＣＴプロセッサ４００の処理部２２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、断層像を構成するスキャン面での光構造情報を検出する（ステップＳ１）。
【０１２４】
そして、処理部２２は、腺腔抽出部２２１にて閾値格納部２２２に格納されている所定閾値に基づき、光構造情報検出部２２０が検出した光構造情報より測定対象Ｓ（大腸の粘膜組織）内部の腺管の腺腔を３次元構造情報として抽出する（ステップＳ２）。図７及び図８は図５の腺腔抽出部が抽出する腺管の３次元構造の一例であって、図７はＩ型ピットパターンに対応するＩ型腺管の３次元構造を示し、図８はＩＶ型ピットパターンに対応するＩＶ型腺管の３次元構造を示している。
【０１２５】
閾値格納部２２２は、光構造情報検出部２２０が検出した光構造情報の情報値（信号強度）に対応して予め設定された所定閾値を格納している。腺管の線腔は、粘液で満たされているため、線腔部とそれ以外の部位では光構造情報の情報値（信号強度）に差が現れる。そこで、腺腔抽出部２２１は、閾値格納部２２２に予め格納された所定閾値と光構造情報の情報値（信号強度）を比較することで、線腔を抽出する。
【０１２６】
次に、処理部２２は、抽出領域設定部２２３により、Ｉ／Ｆ部２２９を介した操作制御部３２の設定信号により領域情報演算部２２４にて演算を実行する、例えば測定対象Ｓ（大腸の粘膜組織）内の粘膜表面から粘膜筋板までの領域において、測定対象Ｓ（大腸の粘膜組織）内の平面を平行断面とする測定対象Ｓの深さ方向に厚みを有する抽出領域を設定する（ステップＳ３）。
【０１２７】
図９は図５の抽出領域設定部による抽出領域の設定を説明する図であり、具体的には、ステップＳ３では、抽出領域設定部２２３は、（第１の方向及び該第１の方向と直交する第２の方向とからなる）スキャン面９２０での光構造情報検出部２２０が検出した光構造情報をモニタ装置５００に表示させ、図９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が粘膜表面９２１から粘膜筋板９５０までの領域において一定範囲である抽出領域９７０を設定する。
【０１２８】
そして、処理部２２は、領域情報演算部２２４にて、抽出領域設定部２２３において設定された抽出領域に対して、該領域抽出領域の光構造情報を抽出領域設定部が設定に用いた平面に直交する測定対象Ｓの深さ方向に沿って積分処理する（ステップＳ４）。
【０１２９】
次に、処理部２２は、平行断層画像生成部２２５は、領域情報演算部２２４により実行された、例えば積分処理により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（ステップＳ５）。図１０は図５の平行断層画像生成部が生成した平行断面画像の一例を示す図である。
【０１３０】
そして、処理部２２は、色調編集部２２７にて、腺腔抽出部２２１において抽出された腺腔の３次元構造情報（図７、図８参照）に基づき、カラーマップ格納部２２６に格納されている色調情報を用いて、平行断層画像生成部２２５が生成した平行断面画像の色調を編集し（ステップＳ６）、処理を終了する。
【０１３１】
図１１は図５の色調編集部によりインジゴカルミン色調により線腔を青緑色に設定した例を示す図であり、図１２は図５の色調編集部によりクリスタルバイオレット色調により線腔以外を紫色の色調に設定した例を示す図である。
【０１３２】
色調編集部２２７は、腺管の３次元構造情報の抽出に用いた所定閾値に応じて、前記水平断画像９７５に、カラーマップ格納部２２６に予め格納されたカラーマップを適用して、図１１及び図１２に示すような平行断面画像の色調を編集しカラー平行断面画像９９０を生成する。具体的には、腺腔抽出部２２１にて抽出された線腔の３次元構造情報の抽出に用いた所定閾値に基づいて、平行断面画像(図１０参照)において、例えば、インジゴカルミン色素のような色調（以下、インジゴカルミン色調）の場合では線腔領域９８０を青緑色系の色調に設定し（図１１参照）、クリスタルバイオレット色素のような色調（以下、クリスタルバイオレット色調）の場合では線腔領域９８０以外の領域９８１を紫色系の色調に設定する（図１２参照）。
【０１３３】
カラーマップ格納部２２６は、インジゴカルミン色調及びクリスタルバイオレット色調のほかに、少なくともメチレンブルー色素のような色調（以下、メチレンブルー色調）の色調情報を格納している。
【０１３４】
このように、本実施形態では、カラーマップ格納部２２６に予め格納された設定された、インジゴカルミン色調、クリスタルバイオレット色調及びメチレンブルー色調等の色調情報からなるカラーマップを用い、腺管の３次元構造に応じて、平行断面画像の色調を編集してカラー平行断面画像９９０を生成することで、内視鏡による従来の粘膜表面の２次元的なピットパターン観察と同様に、生体内部のピットパターン構造を観察することができる。
【０１３５】
すなわち、本実施形態によれば、腺管構造の３次元的な構造を所定閾値により解析し、該腺管構造を有する計測対象の内部状態（ピットパターン）を所定閾値に基づいた所望の色調を反映させた画像として得ることができ、内視鏡による従来の粘膜表面の２次元的なピットパターンと同様な視認性により容易に計測対象の内部状態を診断することができる。
【０１３６】
例えば、大腸腺管などの生体内部の３次元的な構造によるカラー平行断面画像９９０（生体内部ピットパターン）を、従来の内視鏡による粘膜表面ピットパターン観察と同様に、明瞭に観察することができ、さらに、従来の粘膜表面ピットパターンの色調と同様な色調にて観察であるため、３次元的な腺管構造によるカラー平行断面画像９９０（生体内部ピットパターン）を、術者は違和感なく観察することができる。
【０１３７】
なお、色調情報は、上記色素や染色剤を混ぜたような色調情報でも良い。また、色調情報は上記色調情報に限定するものでなく、例えば操作制御部３２からの色調設定信号により所望の色調情報をカラーマップ格納部２２６に格納すると共に、操作制御部３２からの閾値設定信号により所望の閾値を閾値格納部２２２に格納し、術者が設定した閾値及び色調情報によって平行断面画像の色調を切り替えるように構成しても良い。
【０１３８】
さらに線腔を抽出する前記所定閾値は、適応するカラーマップに応じて変更しても良いし、水平断画像を抽出する高さ位置（生体の深さ方向）に応じて変更しても良い。例えば複数の所定閾値と複数の色調とを水平断画像を抽出する高さ位置（生体の深さ方向）に表１のように関連つけて設定することも可能である。
【０１３９】
【表１】
2010179042.tif 000003
【０１４０】
また、本実施形態では、カラー平行断面画像９９０により粘膜表面のピットパターンだけでなく、生体内部のピットパターン（ピット構造）を観察することができるので、粘膜表面のピットパターンでは診断に難渋するような症例でも、生体内部のピットパターン（ピット構造）により的確な診断が可能となる。また、本実施形態は、カラー平行断面画像９９０による観察であって、実際には色素を使用しないので、粘液や病変状態、散布手技のばらつきなどの影響を受けずに、カラー平行断面画像９９０により粘膜表面９２１のピットパターンを観察することも可能である。
【０１４１】
第２の実施形態：
本実施形態は、第１の実施形態とほとんど同じであるので、異なる点のみ説明し、同一の構成には同じ符号を付し、説明は省略する。
【０１４２】
図１３は第２の実施形態の処理部の構成を示すブロック図である。
【０１４３】
図１３に示すように、第２の実施形態の処理部２２は、光構造情報検出部２２０、腺腔抽出部２２１、閾値格納部２２２、抽出領域設定部２２３、領域情報演算部２２４、平行断層画像生成部２２５、カラーマップ格納部２２６、色調編集部２２７、表示制御部２２８及びＩ／Ｆ部２２９の各構成部に加え、基準層抽出部２３１、平坦化処理部２３２、光立体構造像変換部２３３、病変判定部２３５、画像合成部２３６、拡大領域設定部２３７及び拡大画像生成部２３８を備えて構成される。
【０１４４】
基準層抽出部２３１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、基準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、基準層抽出部２３１は、基準層として基底膜（基底層）を抽出する。なお、基準層抽出部２３１は、基準層として粘膜表面を抽出することができる。なお、基準層は、Ｉ／Ｆ部２２９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。
【０１４５】
平坦化処理部２３２は、基準層抽出部２３１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平坦化処理を行うように、平坦化処理部２３２を構成してもよい。
【０１４６】
光立体構造像変換部２３３は、平坦化した粘膜筋板が光立体構造像の基準面となるように、光構造情報検出部２２０が生成した光立体構造像を変換するものである。
【０１４７】
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。
【０１４８】
病変判定部２３５は、光立体構造像変換部２３３での平坦化した粘膜筋板上に組織が欠落した、いわゆる病変部の有無を判定すると共に、病変部がある場合にはその病変領域を抽出するものである。
【０１４９】
本実施の形態では、抽出領域設定部２２３は、複数の抽出領域の設定が可能である。なお、第１の実施形態においても抽出領域設定部２２３は、複数の抽出領域の設定が可能である。
【０１５０】
画像合成部２３６は、Ｉ／Ｆ部２２９を介した操作制御部３２の設定信号により抽出領域設定部２２３にて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、あるいは病変判定部２３５が抽出した病変領域を平行断面画像に重畳するものである。
【０１５１】
拡大領域設定部２３７は、平行断面画像上にて拡大表示する拡大領域を設定するものであり、拡大画像生成部２３８は、拡大領域を拡大した拡大画像を生成するものである。
【０１５２】
本実施形態では、表示制御部２２８は、抽出領域設定部２２３からの抽出領域の画像、平行断層画像生成部２２５からの色調編集前の平行断層画像及び色調編集部２２７からの色調編集後の平行断層画像、及び画像合成部２３６からの合成画像と拡大画像生成部２３８からの拡大画像のそれぞれを、Ｉ／Ｆ部２２９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。
【０１５３】
その他の構成は第１の実施形態と同じである。
【０１５４】
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ＯＣＴプロセッサ４００の作用について、図１４のフローチャートを用い、図１５ないし図２５を参照して説明する。図１４は図１３の処理部の作用の流れを示すフローチャートであって、図１５ないし図２５は図１４の処理を説明するための図である。
【０１５５】
本実施形態のＯＣＴプロセッサ４００では、図１４に示すように、処理部２２は、第１の実施形態で説明したステップＳ１、Ｓ２（図６参照）の処理の後、表示制御部２２８が光構造情報検出部２２０により生成された光立体構造像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、基準層抽出部２３１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、基準層として粘膜筋板９５０を抽出する（ステップＳ２１）。
【０１５６】
図１５は図１３の基準層抽出部の処理を説明するための図である。具体的には、基準層抽出部２３１は、光構造情報（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、基準層抽出部２３１は、図１５に示すように、光立体構造像を構成するスキャン面９２０において、最初の光構造情報（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スキャン面９２０全域を走査して粘膜筋板９５０の層位置を抽出する。
【０１５７】
そして、処理部２２では、平坦化処理部２３２が基準層抽出部２３１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１６に示すように、粘膜筋板９５０を平坦化する（ステップＳ２２）。
【０１５８】
続いて、処理部２２では、光立体構造像変換部２３３が平坦化処理部２３２により平坦化された粘膜筋板９５０が光立体構造像の基準面となるように、光立体構造像を再構築する（ステップＳ２３）。
【０１５９】
次に、処理部２２は、病変判定部２３５にて光立体構造像変換部２３３での平坦化した粘膜筋板上に組織が欠落した、いわゆる病変部の有無を判定すると共に、病変部がある場合にはその病変領域を抽出する（ステップＳ２４）。この処理の詳細については後述する。
【０１６０】
そして、処理部２２は、第１の実施形態で説明したステップＳ３〜Ｓ６（図６参照）の処理を実行し、その後、画像合成部２３６にてＩ／Ｆ部２２９を介した操作制御部３２の設定信号により抽出領域設定部２２３にて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、あるいは病変判定部２３５が抽出した病変領域を平行断面画像に重畳する（ステップＳ２５）。
【０１６１】
本実施形態ではステップＳ３において、図１７に示すように、抽出領域設定部２２３はスキャン面９２０にて、例えば第１の実施形態のように１つの抽出領域９７０を平坦化した粘膜筋板９５０上に設定することも可能であるが、例えば図１８に示すように、異なる深さに２つの抽出領域９７０ａ、９７０ｂを設定することができる。
【０１６２】
この２つの抽出領域９７０ａ、９７０ｂが設定されると、本実施形態ではステップＳ４〜Ｓ６の処理により、図１９に示すように、それぞれの抽出領域９７０ａ、９７０ｂの平行断面画像の色調を編集したカラー平行断面画像９９０ａ、９９０ｂを生成する。カラー平行断面画像９９０ａは上層側の抽出領域９７０ａの画像であり、カラー平行断面画像９９０ｂは上層側の抽出領域９７０ｂの画像である。このカラー平行断面画像９９０ａ、９９０ｂは、クリスタルバイオレット色調により色調編集され、線腔領域９８０以外の領域９８１を紫色系の色調に設定された例となっている。なお、この場合、カラー平行断面画像９９０ａの線腔領域９８０はカラー平行断面画像９９０ｂの線腔領域９８０より大きな形状となっているが、ピットパターンは共に略円形の規則的な配列であって、抽出領域９７０ａ、９７０ｂにおいて腺管がＩ型の正常な構造を有していることが容易に判断できる。
【０１６３】
また、本実施形態ではステップＳ３において、抽出領域設定部２２３はスキャン面９２０にて、例えば図２０に示すように、異なる深さの異なる位置（図においては左右位置）に２つの抽出領域９７０ａ、９７０ｂを設定することもできる。
【０１６４】
例えば、図２０の２つの抽出領域９７０ａ、９７０ｂの場合においては、図２１に示すように、抽出領域９７０ａの腺管がＩ型の正常な構造を有する場合には、抽出領域９７０ａの平行断面画像の色調を編集したカラー平行断面画像９９０ａが示す線腔領域９８０のピットパターンが略円形の規則的な配列となる。一方、例えば抽出領域９７０ｂの腺管がＩＶ型の変形構造を有する場合には、抽出領域９７０ａの平行断面画像の色調を編集したカラー平行断面画像９９０ａが示す線腔領域９８０のピットパターンが不規則な形状及び配列となる。このカラー平行断面画像９９０ａ、９９０ｂは、クリスタルバイオレット色調により色調編集され、線腔領域９８０以外の領域９８１を紫色系の色調に設定された例となっている。
【０１６５】
ステップＳ２５の処理に続いて、処理部２２は、Ｉ／Ｆ部２２９を介した操作制御部３２の制御信号により平行断面画像上に拡大領域を設定するかどうか判断する（ステップＳ２６）。
【０１６６】
処理部２２は、平行断面画像上に拡大領域を設定すると判断すると、拡大領域設定部２３７にて平行断面画像上にて拡大表示する拡大領域を設定する（ステップＳ２７）。具体的には、拡大領域設定部２３７は、図２２に示すように、Ｉ／Ｆ部２２９を介した操作制御部３２の設定信号により、カラー平行断面画像９９０に２次元領域である拡大領域９９５を設定する。
【０１６７】
そして、処理部２２は、拡大画像生成部２３８にて、図２２に示すように、拡大領域９９５を拡大したカラー平行断面画像９９０と同じ色調のカラー拡大画像９９６を生成して（ステップＳ２８）、処理を終了する。
【０１６８】
ここで、上記ステップＳ２４における病変判定部２３５の処理について説明する。
【０１６９】
大腸ＬＳＴ−ＮＧのような病変では、前記粘膜表面のピットパターンで腫瘍／非腫瘍、ｍ癌／ｓｍ癌の推定が高い精度で可能であるが、ｓｍ癌の粘膜筋板下に浸潤する位置を特定することは困難である。
【０１７０】
病変判定部２３５は、ステップＳ２４にて、光立体構造像上にて、図２３に示すように、腺管の下にある粘膜筋板９５０が断絶していたり途切れ途切れとなっている領域（欠落領域である病変部）の有無を判定し、病変部があると判定すると、病変部である前記ｓｍ癌の浸潤位置を特定し病変領域９９７として抽出する。さらに、病変判定部２３５は、粘膜筋板９５０が途切れている病変領域９９７を強調表示した、図２４に示すような２次元画像９９８を生成し画像合成部２３６に出力する。
【０１７１】
画像合成部２３６は、この２次元画像９９８をピットパターンの前記カラー平行断面画像９９０に重畳して合成することで、図２５に示すように、ピットパターンの異常状態とｓｍ癌浸潤位置とを正確かつ適切に観察が可能な合成画像９９９を生成する。
【０１７２】
なお、２次元画像９９８での病変領域９９７は、例えば、カラー平行断面画像９９０の色調とは異なる他の色で表示する、色の濃さや彩度を変える、斜線などのパターン表示する等により強調表示される。なお、画像合成部２３６は、ピットパターンの前記カラー平行断面画像９９０と、抽出された粘膜筋板の２次元画像９９８とを並べた合成画像（不図示）を生成することができる。
【０１７３】
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、平坦化した粘膜筋板９５０を基準とした水平断画像からカラーマップを適用したカラー平行断面画像を生成し観察することで、粘膜が肥厚していることが多い病変部と正常部の粘膜筋板付近の腺管構造を同じように詳細に観察することができる。さらに本実施形態は、粘膜筋板９５０におけるｓｍ癌の浸潤位置を特定することが可能である。
【０１７４】
なお、上記各実施形態は、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、直腸等に適用可能である。
【０１７５】
以上、本発明の光構造観察装置及び内視鏡システム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】
【０１７６】
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…腺腔抽出部、２２２…閾値格納部、２２３…抽出領域設定部、２２４…領域情報演算部、２２５…平行断層画像生成部、２２６…カラーマップ格納部、２２７…色調編集部、２２８…表示制御部、２２９…Ｉ／Ｆ部、３００…光源装置、４００…ＯＣＴプロセッサ、５００…モニタ装置
【図１】
2010179042.tif 000004
【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１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図７】
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【図８】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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