(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体を照明するための照明光を発する照明光出射手段と、
前記照明光に基づき被検体表面で反射された反射光を入射する対物光学系と、
前記対物光学系に入射した、前記照明光に基づく前記被検体表面の像を撮像する、撮像素子を有する撮像手段と、
前記被検体に照射するための所定の低干渉性光を発生する低干渉性光発生手段と、
前記低干渉性光発生手段により発生した低干渉性光を導光して前記被検体に照射するとともに、前記低干渉性光に基づき前記被検体側で反射された反射光を導光する導光手段と、
前記導光手段で導光した反射光と前記低干渉性光から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、
前記基準光側又は前記導光手段で導光した反射光側の光伝搬時間を変化させる光伝搬時間変化手段と、
前記被検体に対して前記低干渉性光を出射する位置を走査する光出射位置走査手段と、
前記干渉信号に対する信号処理を行うと共に、前記光伝搬時間変化手段及び前記光出射位置走査手段により前記被検体の深さ方向の断層像を構築する信号処理手段と、
前記撮像素子で撮像された画像を表示する表示手段と、
前記表示手段にて指示された範囲に基づき前記光出射位置走査手段による出射位置を制御する出射位置制御手段と、
を有することを特徴とする光断層イメージング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、低干渉性光を用いて被検体に対する断層像を得る光断層イメージング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から子宮頚癌の診断の為に、コルポスコープを用いて子宮頚部の表面の観察が行われる。コルポスコープでは子宮頚部の表面の形態から病変の深さ方向の浸潤度を推測したり、或いは最も進行していると思われる部位から生検を行い、組織診断により判定し、治療方針を決定していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記方法では、正診率は悪く（ドクタの習熟度とか生検部位等に影響される）、レーザによる蒸散・円切等による治療後の残存の可能性がある等の問題点が存在する。
【０００４】
また、生検による組織採取は通常１部分のみであり、病変部分を確実には採取できない可能性がある。病変部分を確実に採取するために、広範囲にわたる組織採取を行うとなると、多数回の生検或いはメス等による広範囲の切除が必要になり、患者の苦痛は大きくなるという欠点がある。
【０００５】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、病変の浸潤度を容易に測定できる光断層イメージング装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の光断層イメージング装置は、被検体を照明するための照明光を発する照明光出射手段と、前記照明光に基づき被検体表面で反射された反射光を入射する対物光学系と、前記対物光学系に入射した、前記照明光に基づく前記被検体表面の像を撮像する、撮像素子を有する撮像手段と、前記被検体に照射するための所定の低干渉性光を発生する低干渉性光発生手段と、前記低干渉性光発生手段により発生した低干渉性光を導光して前記被検体に照射するとともに、前記低干渉性光に基づき前記被検体側で反射された反射光を導光する導光手段と、前記導光手段で導光した反射光と前記低干渉性光から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、前記基準光側又は前記導光手段で導光した反射光側の光伝搬時間を変化させる光伝搬時間変化手段と、前記被検体に対して前記低干渉性光を出射する位置を走査する光出射位置走査手段と、前記干渉信号に対する信号処理を行うと共に、前記光伝搬時間変化手段及び前記光出射位置走査手段により前記被検体の深さ方向の断層像を構築する信号処理手段と、前記撮像素子で撮像された画像を表示する表示手段と、前記表示手段にて指示された範囲に基づき前記光出射位置走査手段による出射位置を制御する出射位置制御手段と、を有することを特徴とする。
【０００７】
これにより、断層像から病変部分の範囲を容易に知ることができる。
【０００８】
従って、生検を必要としない場合のあるし、たとえ生検を行う場合にも、必要となる生検箇所は必要最小限で済み、患者の苦痛を大幅に軽減できる。また、術者の負担も軽減される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
図１ないし図３は本発明の第１実施形態に係り、図１は第１実施形態の光断層イメージング装置を示し、図２は走査部の構成を示し、図３はモニタに患部の像と共に、断層像が表示されることを示す。
【００１０】
この第１実施形態の光断層イメージング装置１は生体の子宮頚癌等の患部３を観察可能なコルポスコープ２と、光断層イメージングを行うために低干渉性の光を発生してコルポスコープ２側に導光し、患部３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観察装置４と、この光断層像観察装置４により検出された干渉信号に対する信号処理と、コルポスコープ２に取り付けたＴＶカメラ５に対する信号処理等を行う信号処理装置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ＴＶカメラ５で得られた患部３の（表面）観察像と低干渉性の光による光断層像とがスーパインポーズして表示されるようになっている。
【００１１】
上記コルポスコープ２は双眼であり、図示しない照明手段による照明光で照明された患部３の光学像を結ぶために、鏡筒８の先端には口径の大きい共通の対物レンズ１１が取り付けられ、この対物レンズ１１に対向して変倍レンズ１２ａ１２ｂ、ビームスプリッタ１３ａ，１３ｂ、結像レンズ１４ａ，１４ｂ、接眼レンズ１５ａ，１５ｂがそれぞれの光軸上に配置されている。
【００１２】
上記ビームスプリッタ１３ａで分岐された光は結像レンズ１６を介してＴＶカメラ５の図示しないＣＣＤに像を結ぶ。このＴＶカメラ５の出力信号は映像信号処理回路１７に入力され、映像信号が生成され、スーパインポーズ回路１８により、光断層像観察装置４側から演算装置１９を経た映像信号と混合された後、モニタ７に出力され、モニタ７には例えば図３（ｂ）のように表示される。
【００１３】
他方のビームスプリッタ１３ｂは走査部２１を経て光断層像観察装置４側からの光が入射されると共に、患部３側で反射された光をビームスプリッタ１３ｂを経て光断層像観察装置４側に導光する。この走査部２１は２軸制御部２２により、低干渉性の光を２次元的に走査する。
【００１４】
上記光断層像観察装置４内には低干渉性の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）３１が配置されている。このＳＬＤ３１は例えば８３０ｎｍの波長で、例えば可干渉距離が数１０ないし数１０００μｍ程度であり、この光はレンズ３２ａ，偏光子３２ｂ，レンズ３２ｃを経て所定の偏波面の直線偏光の光にされ、シングルモード光ファイバ３３ａの一方の端面から入射し、他方の端面（先端面と記す）側に伝送される。
【００１５】
この光ファイバ３３ａは途中のＰＡＮＤＡカップラ３４で他方のシングルモード光ファイバ３３ｂと光学的に結合されている。従って、このカップラ３４部分で２つに分岐されて伝送される。光ファイバ３３ａの（カップラ３４より）先端側は、ジルコン酸鉛のセラミックス（ＰＺＴと略記）３５等の圧電素子に巻回されている。
【００１６】
このＰＺＴ３５は発振器３６から駆動信号が印加され、光ファイバ３３ａ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３７を形成する。この駆動信号の周波数は例えば５〜２０ＫＨｚである。変調された光は光ファイバ３３ａの先端面から走査部２１に出射される。
【００１７】
図２に示すように、走査部２１には光ファイバ３３ａの先端面に対向して集光レンズ３８が配置され、この集光レンズ３８を介してミラー３９に入射する。このミラー３９は第１のモータ４１ａの軸に設けた第１のギヤボックス４１ｂの軸に取り付けられ、２軸制御部２２で制御される第１のモータ４１ａの回転により矢印Ｙ１のようにミラー３９は回転される。
【００１８】
また、第１のモータ４１ａ及び第１のギヤボックス４１ｂは支持部材４１ｃで支持され、この支持部材４１ｃは第１のモータ４１ａの軸と直交するように配置された第２のギヤボックス４１ｄの軸に取り付けられている。この第２のギヤボックス４１ｄは第２のモータ４１ｅの軸に設けてある。
【００１９】
２軸制御部２２で制御される第２のモータ４１ｅが回転されると、ミラー３９は矢印Ｙ２のように回転される。ミラー３９が矢印Ｙ１及びＹ２のように回転されることにより、ビームスプリッタ１３ｂ側に２次元的に走査された光を導光すると共に、ビームスプリッタ１３ｂ側からの反射光を光ファイバ３３ａの先端面に導光する。
【００２０】
図１に示すようにビームスプリッタ１３ｂ側に導光された光は変倍レンズ１２ｂ，対物レンズ１１を介して患部３側に出射され、患部３を２次元的に走査し、患部３の内部組織などで反射された光の一部がビームスプリッタ１３ｂを経て光ファイバ３３ａの先端面に導光される。
【００２１】
この光はカップラ３４でほぼ半分が光ファイバ３３ｂに移り、干渉光検出部４４に導かれる。また、この光ファイバ３３ｂはその先端面に取り付けたミラー４５で反射された光（ＳＬＤ３１側からの光がカップラ３４で分岐された参照光）も伝送し、干渉光検出部４４に導く。つまり、干渉光検出部４４側に導かれる光は光ファイバ３３ａ側に伝送され、患部３で反射された測定光と、ミラー４５で反射された参照光とが混ざったものとなる。
【００２２】
なお、光ファイバ３３ｂにおけるミラー４５が固定された先端部とカップラ３４との間には変調器３７で巻回された光ファイバ３３ａによる光路長とか、患部３側に至る光路長とをほぼ補償するための補償リング４６が設けてある。光ファイバ３３ｂの後端面から出射された光はレンズ４７で平行光束にされ、検光子４８で上記偏波面の光成分が抽出された後、ハーフミラー４９で透過光と反射光に分岐される。
【００２３】
反射光はミラー５１で反射され、（さらにハーフミラー４９で透過された光成分が）レンズ５２で集光されて、光検出器としてのフォトダイオード（ＰＤと略記）５３で受光される。
又、ハーフミラー４９を透過した光はＸ−ステージ５４に取り付けたミラー５５で反射され、（さらにハーフミラー４９で反射された光成分が）レンズ５２で集光されて、ＰＤ５３で受光される。
Ｘ−ステージ５４は例えばステッピングモータ５６によって光ファイバ３３ｂの端面に対向する方向Ｘに移動され、光路長を変化できるようになっている。
【００２４】
患部３に対する光断層像を得る場合には、ミラー４５、５５で反射された光がＰＤ５３に入射されるまでの光路長と、光ファイバ３３ａを経て患部３側から戻った光がミラー５１で反射されてＰＤ５３に入射されるまでの光路長とが殆ど等しくなるように設定される。
【００２５】
つまり、ミラー５５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３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つの光が干渉し、ＰＤ５３で検出される。
【００２６】
なお、ハーフミラー４９とミラー５１までの光路長及びハーフミラー４９とミラー５５までの光路長は少なくとも低干渉性の光の干渉範囲より常にずれるように設定され、例えば測定されるべき光自身がハーフミラー４９で透過光と反射光に分岐さらた後にハーフミラー４９で混合された場合、干渉が起こらないように設定されている。
【００２７】
上記ＰＤ５３で光電変換された信号は、信号処理装置６を構成する演算装置１９の図示しないロックインアンプ等に発振器３６の駆動信号又はこれと同一位相の信号が参照信号と共に入力され、ＰＤ５３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るヘテロダイン検波されると共に、同じ位相の信号成分が抽出され、さらに検波増幅される。その後、演算装置１９内部の図示しないコンピュータ部に入力される。
【００２８】
このコンピュータ部には、マウス５７による指示座標データと倍率検出回路５８から入力される倍率信号に基づき、図３（ａ）に示すようにモニタ７上に表示されるコルポスコープ２によるスコープ画像Ｇ１にスーパインポーズされるカーソルＫの範囲の座標を演算する。
【００２９】
この座標の演算結果から、走査部２１のモータ４１ａ，４１ｅの回転量を決定し、２軸制御部２２を介して回転駆動し、マウス５７で指示された範囲を光走査させる。光走査により得られた信号は図示しない画像メモリに一時格納され、モータ５６の回転によるミラー５５の走査により、深さ方向に対する所定の範囲の走査画像が得られると、画像メモリの画像データを図示しない映像信号処理部で光断層像に対応する映像信号にして、スーパインポーズ回路１８を経てモニタ７に出力される。
【００３０】
この実施形態では演算装置１９側から光断層像に対応する映像信号が出力される時にはＴＶカメラ５で撮像したスコープ画像Ｇ１は縮小され、図３（ｂ）に示すように光断層像Ｇ２と同時に表示される。
【００３１】
この実施形態によれば、子宮頚部等の患部３の表面のスコープ画像Ｇ１と断層像Ｇ２とが同時にモニタ７に表示できるので、病変部位とその病変部位の深さ方向の広がり範囲を断層像Ｇ２から把握できる。このため、何回も生検を行うことを必要としないで病変の深さ方向の範囲を判定できる。従って、（何回も生検を行うことを必要としないので）、患者の苦痛を軽減できるし、術者も何回も生検を行わないで済むのでその負担を軽減できる。
【００３２】
また、光ファイバ３３ａにより、走査部２１を介してコルポスコープ２に導光しているので、鏡筒８部分を細径化できる。また、ビームスプリッタ１３ｂに導光する構成にしているので、このビームスプリッタ１３ｂに着脱可能なユニット化された構成にすることもできる。この構成にすると、コルポスコープ２を使用する場合、光断層像を得るユニット部分を必要に応じて使用／不使用を選択して使用できる。
【００３３】
図４は第１実施形態の変形例におけるＴＶプローブ６１を示す。この変形例では図１のコルポスコープ２の代わりにＣＣＤ６２を内蔵したＴＶプローブ６１が使用されたものである。
【００３４】
このＴＶプローブ６１は筒状のプローブ本体６３に対物レンズ６４、変倍レンズ６５、ダイクロイックミラー６６、結像レンズ６７、ＣＣＤ６２が順次配置され、ＣＣＤ６２の信号は映像信号処理回路１７に入力される。また、ダイクロイックミラー６６の反射光路側に走査部２１が取付られ、光ファイバ３３ａの光をダイクロイックミラー６６側に導光すると共に、ダイクロイックミラー６６側からの光を光ファイバ３３ａ側に導光するようになっている。
【００３５】
上記ダイクロイックミラー６６は図５に示すように、波長に対する反射率強度は、可視領域と近赤外領域との境界波長付近から近赤外領域側の光をほぼ１００％反射し、可視領域の光はほぼ１００％透過する特性のものが使用される。ＳＬＤ３１の波長は近赤外領域内に設定され、ダイクロイックミラー６６で常に反射され、可視領域の光で撮像するＣＣＤ６２には悪影響を与えない。
【００３６】
つまり、光ファイバ３３ａからの光はダイクロイックミラー６６で反射され、対物レンズ６４側に導光され、対物レンズ６４側からダイクロイックミラー６６に戻るＳＬＤ３１の反射光はダイクロイックミラー６６で反射され、光ファイバ３３ａ側に導光される。一方、可視領域の光はダイクロイックミラー６６を透過し、ＣＣＤ６２に像を結ぶ。
【００３７】
その他の構成は第１実施形態と同様である。この変形例では第１実施形態におけるコルポスコープ２における肉眼での観察光学系を有しないで、モニタ７に表示される像を観察することになる。図６はモニタ７に表示されるＣＣＤ６２で撮像された画像Ｇを示す。モニタ７上で予め決められた部位のみ（この変形例では中心の指標Ｓ）で断層像が観察できる。
【００３８】
従って、術者は観察を望む部位が中心に位置するようにＴＶプローブ６１を移動設定する。断層像の範囲は２軸制御部２１の走査範囲内で可変設定できる。
【００３９】
尚、図７に示すように図４の対物レンズ６４の前にリング状ゴム６９を取付け、子宮頚部等の接触が可能な部位に対してはプローブ先端を押し当てて、光断層像を得られるようにしても良い。
【００４０】
図８は本発明の第２実施形態の光断層イメージング装置７１を示す。この第２実施形態の光断層イメージング装置７１は体腔内の任意の部位を観察可能な内視鏡７２と、この内視鏡７２に照明光を供給する光源装置７３と、内視鏡７２内に設けられた低干渉性の光を導光する導光部材が接続され、光断層イメージングを行う光干渉装置７４と、この光干渉装置７４による光断層像を表示する表示装置としてのモニタ７５とから構成される。
【００４１】
上記光干渉装置７４は低干渉性の光を用いて光断層像を生成するための干渉光に対応する電気信号を得る光干渉部７６と、この光干渉部７６の電気信号を信号処理して光断層像に対応する映像信号を生成する信号処理部７７とからなり、この映像信号はモニタ７５に表示される。
【００４２】
上記内視鏡７２は細長で可撓性を有する挿入部７８と、この挿入部７８の後端に設けられた太幅の操作部７９とを有し、この操作部７９の側部から外部にケーブルが延出される。
【００４３】
挿入部７８内にはライトガイド８１が挿通され、ライトガイド８１のケーブル側の端部に設けたコネクタを光源装置７３に着脱自在で装着できる。装着することにより、光源装置７３内部の例えばキセノンランプ８２の白色照明光がコンデンサレンズ８３で集光されてライトガイド８１の端部に供給され、この照明光はライトガイド８１により伝送され、挿入部７８の先端部８４の側部に設けた照明窓に固定された他方の端面から挿入部７８の側方に出射される。
【００４４】
側視用照明窓から出射された照明光により、照明された管腔臓器８５等の観察関心部位は照明窓に隣接する側視の観察窓に取り付けた対物レンズ８６によってその光学像がその焦点面に結ばれる。この焦点面の位置にはＣＣＤ８７が配置され、光学像を光電変換する。
【００４５】
このＣＣＤ８７はＣＣＤ駆動回路８８からＣＣＤ駆動信号が印加されることによって、光電変換された信号が読み出され、ビデオ信号線８９を介して映像信号処理手段としてのビデオプロセッサ（以下、ＶＰと記す）９０に入力される。
【００４６】
このＶＰ９０の出力信号はスーパインポーズ回路９１を介してモニタ７５に出力され、ＣＣＤ８７で撮像した内視鏡画像を表示する。
【００４７】
なお、操作部７９には図示しない湾曲操作機構が設けてあり、湾曲操作ノブを操作することにより、先端部８４の後端に形成された湾曲部を上下、左右の任意の方向に湾曲できるようになっている。
この内視鏡７２にはさらに低干渉性の光を伝送する光ファイバ９２が挿通されている。
【００４８】
この光ファイバ９２の先端は先端部８４の中心軸上で固定され、この先端面には屈折率分布型レンズ（以下セルフォックレンズと記す）９３が取り付けられている。この光ファイバ９２の後端側は光干渉部７６の光ファイバ３３ａの先端面と接続され、この光ファイバ３３ａを介してＳＬＤ３１の光が導光される。
【００４９】
ＳＬＤ３１の光はレンズ３２を経てシングルモード光ファイバ３３ａの一方の端面から入射し、他方の端面側に伝送される。
この光ファイバ３３ａは途中のカップラ３４で他方のシングルモード光ファイバ３３ｂと光学的に結合されている。従って、このカップラ３４部分で２つに分岐されて伝送される。光ファイバ３３ａの（カップラ３４より）先端側は、ＰＺＴ３５等の圧電素子に巻回されている。
【００５０】
このＰＺＴ３５は発振器３６から駆動信号が印加され、光ファイバ３３ａ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３７を形成する。変調された光は光ファイバ３３ａの先端面から出射され、この先端面に接触する光ファイバ９２に入射され、先端部８４側の端面に伝送され、この端面からセルフォックレンズ９３を経て出射される。
【００５１】
このセルフォックレンズ９３に対向するように配置されたレンズ９４で平行なビームにされ、ギヤ９５に取り付けたプリズム９６の斜面で直角方向に反射され、挿入部７８の側方に出射される。このギア９５は中央部分は光を通すように開口が設けられている。このギヤ９５はモータ９７の回転軸に取り付けたギヤ９７ａと噛合している。
【００５２】
従って、モータ９７が回転すると、プリズム９６が回転されることになり、光ファイバ９２で導光された光は挿入部７８の中心軸の周りに放射状に出射されることになる。
【００５３】
また、このモータ９７は裏面にラックを形成したモータ固定台９８に固定されている。このラックはモータ９９の回転軸に取り付けたピニオンギヤ９９ａと噛合している。
【００５４】
そして、モータ９９が回転すると、ラックが移動し、モータ固定台９８に固定されたモータ９７、その回転軸に取り付けたギヤ９７ａ、このギヤ９７ａと噛合状態を維持するギヤ９５が連動して挿入部７８の軸方向、つまり長手方向に移動するようになっている。
これらモータ９７、９９は信号処理部７７内の位置制御装置１０１によって回転量が制御される。
【００５５】
上記管腔臓器８５で反射された光はプリズム９６、レンズ９４、セルフォックレンズ９３を経て光ファイバ９２の先端面に入射され、この光ファイバ９２の後端面から光光ファイバ３３ａの先端面に入射される。この光はカップラ３４でほぼ半分が光ファイバ３３ｂに移り、光ファイバ３３ｂの先端面に対向配置したミラー４５で反射された参照光と共に、干渉光検出部側に導かれる。
【００５６】
第１実施形態では干渉光検出部側に参照光の光路長を変える光路長変化機構を設けていたが、この実施形態では光ファイバ３３ｂの先端面に光路長変化機構を設けている。
【００５７】
つまり、図１の実施形態におけるミラー４５をＸ−ステージ５４に取り付け、モータ５６で参照光の光路長を変える方向に移動し、この光路長を変えるようにしている。また、光ファイバ３３ｂの先端面とミラー４５との間にレンズ４５ａが配置されている。モータ５６は位置制御装置１０１によって回転が制御されるようになっている。
【００５８】
光ファイバ３３ｂの後端面から出射された光はレンズ５２を経てＰＤ５３で受光される。
ＰＤ５３で光電変換された信号は、プリアンプ１０２で増幅された後、信号処理部７７のロックインアンプ１０３の信号入力端に入力される。このロックインアンプ１０３の参照信号入力端には発振器３６から参照信号が入力され、ヘテロダイン検波及び増幅等される。
【００５９】
このロックインアンプ１０３の出力はデジタルボルトメータ（以下ＤＶＭと略記する）１０４を経てコンピュータ１０５に入力され、光ファイバ９２で導光された光によって得られた信号から断層像に対応した画像データを生成するための制御を行う。
【００６０】
つまり、位置制御装置１０１に制御信号を送り、モータ９７、９９の回転量を制御し、光ビームの走査とモータ５６の回転制御による光路長の変化を制御する。光ビームの走査及び光路長の変化において、ＰＤ５３から得られる信号を一時画像メモリに格納する。
【００６１】
例えば１フレーム分の画像データが得られると、ＶＰ１０６に出力し、このＶＰ１０６は映像信号に変換し、スーパインポーズ回路９１を介してモニタ７５に出力し、ＣＣＤ８７の画像にスーパインポーズして光断層像が表示されるようにする。
【００６２】
また、モータ９９を回転してプリズム９６を長手方向に移動した場合には、この移動により測定光側の光路長が変化するので、位置制御装置１０１に制御信号を送り、モータ５６を回転させて、前記光路長の変化分を補償するように制御する。この制御により、光路長の変化による画像歪を補正する。
この実施形態によれば、第１実施形態の効果を有すると共に、３次元的な断層像が得られるというメリットがある。
【００６３】
図９は本発明の第３実施形態の光断層イメージング装置１１１を示す。この第３実施形態の光断層イメージング装置１１１は体腔内の任意の部位を観察可能な内視鏡１１２と、この内視鏡１１２に照明光を供給する光源装置７３と、内視鏡１１２内に設けられた低干渉性の光を導光する導光部材が接続され、光断層イメージングのための光の発生及び干渉光検出を行う光干渉装置１１４と、この光干渉装置１１４による信号から光断層像に対応した映像信号の生成等の信号処理を行う信号処理部１１５と、この信号処理部１１５から出力される映像信号を表示する表示装置としてのモニタ１１６とから構成される。
【００６４】
この第３実施形態ではダイクロイックミラー１１７を用いて内視鏡観察視野内の生体組織１１８に対する断層像を得る構成となっている。
【００６５】
上記内視鏡１１２は第２実施形態と同様に挿入部７８内にはライトガイド８１が挿通され、光源装置７３のランプ８２の照明光を伝送し、先端部８４に固定された先端面から照明・観察窓に取り付けたガラス板１１９を経て前方の生体組織１１８側を照明する。この実施形態ではライトガイド８１の先端側は２つに分岐された構成にしている。
【００６６】
上記ガラス板１１９の内側には対物レンズ８６が配置され、ＣＣＤ８７に像を結ぶ。このＣＣＤ８７はＣＣＤ駆動回路８８で駆動され、光電変換した信号はビデオ信号線８９を介して信号処理部１１５内のＶＰ９０に入力され、このＶＰ９０から出力される映像信号はスーパインポーズ回路９１を介してモニタ１１６に入力され、図１０に示すようにモニタ１１６の例えば左側に生体組織１１８の（内視鏡）画像を表示する。
【００６７】
上記対物レンズ８６とＣＣＤ８７の間には、対物レンズ８６の光軸と４５°傾斜させたダイクロイックミラー１１７が配置されている。このダイクロイックミラー１１７は図５に示すような特性のものが用いてあり、可視領域の光は透過し、近赤外領域の光は反射する。このダイクロイックミラー１１７の反射光路上にプリズム１２１が配置されるようになっている。
【００６８】
このプリズム１２１は裏面にラックが形成された可動台１２２に取り付けられている。この可動台１２２には、光ファイバ９２の先端が光ファイバ固定部材で取り付けられ、光ファイバ９２の先端面から出射される光をこのプリズム１２１で反射してダイクロイックミラー１１７側に導光すると共に、ダイクロイックミラー１１７で反射された光をこのプリズム１２１で反射して光ファイバ９２の先端面に入射されるように導光する。
【００６９】
上記可動台１２２のラックは、例えば操作部７９に収納したステッピングモータ１２３の回転軸に連結されたシャフト１２４の先端に取り付けたピニオンギヤ１２５と噛合し、このステッピングモータ１２３が回転することにより、可動台１２２は対物レンズ８６の光軸と平行な方向、つまり挿入部７８の長手方向に移動される。
【００７０】
例えば、図９の状態から、可動台１２２が後方側に移動されると、プリズム１２１も後方に移動されるので、このプリズム１２１で反射された光は点線で示すように導光される。従って、プリズム１２１を移動することにより、生体組織１１８側には光が縦方向に走査され、この走査方向に対応した断層像を得ることができるようにしている。
【００７１】
上記光ファイバ９２の後端は光干渉装置１１４の光ファイバ３３ａの先端面と接続され、ＳＬＤ３１からの低干渉性の光を光ファイバ９２側に導光すると共に、光ファイバ９２側からの反射光を光ファイバ３３ａ側に導光する。
【００７２】
光干渉装置１１４ではＰＤ５３の出力はロックインアンプ１０３に入力され、参照信号と同じ位相の信号成分が抽出され、検波された後、信号処理部１１５内のコンピュータ１２６に入力される。
【００７３】
このコンピュータ１２６はステッピングモータ１２３の回転及びモータ５６の回転を制御する。又、断層像に対応した映像信号を生成する処理を行い、スーパインポーズ回路９１に出力することにより、図１０に示すようにモニタ１１６には内視鏡画像に隣接して断層像が同時に表示される。
【００７４】
また、コンピュータ１２６は内視鏡画像内に断層像の測定が行われる領域を示すカーソル１２８を図１０に示すように表示させる。この表示により、断層像が得られる領域が観察画像上で知ることができるので、診断する場合、便利である。このカーソル１２８は不要な時には消すことができるようにしている。
光干渉装置１１４における構成で図８に示す光干渉部７６と同じ構成要素には同じ符号を付けてその説明を省略する。
【００７５】
この実施形態では内視鏡１１２の先端面には可視の照明光を出射すると共に、可視の観察光を取り込むガラス板１１９を設け、図１１に示すように挿入部７８の先端面を胃内壁１２９等の体腔内組織に押し付けた状態で観察像を得ることができるようになっている。
【００７６】
又、体腔内組織に押し付けた密着状態で、ガラス板１１９を通して光断層像を得るための低干渉性の光を体腔内組織側に出射すると共に、体腔内組織側での反射光を取り込めるようにして、可視の観察視野内の体腔内組織の中央部分に対する断層像を得られるようにしている。この密着させることにより、臓器が動いている場合とか挿入部７８の先端が振らつく等した場合に発生するブレを防止でき、ブレのない鮮明な観察像及び断層像が得られる。
このため、この実施形態では観察系はおおよそガラス板１１９の表面を観察するのに適したの焦点距離に設定している。なお、内視鏡１１２内を挿通される光ファイバ９２と光干渉装置１１４の光ファイバ３３ａとを一体化した構成にしても良い。
【００７７】
図１２は本発明の第４実施形態の光断層イメージング装置１３１を示す。この第４実施形態における内視鏡１３２は図９の内視鏡１１２においてＣＣＤ８７の光電変換面にイメージガイド１３３の先端面が配置され、このイメージガイド１３３の後端面に対向して結像レンズ１３４を配置し、イメージガイド１３３で伝送された像をこの結像レンズ１３４によりその結像位置に配置したＣＣＤ８７に結ぶようにしている。
【００７８】
この実施形態では挿入部７８内にイメージガイド１３３を挿通し、観察像を操作部７９側の後端面に伝送し、レンズ１３４でＣＣＤ８７に結像する構成となっている。その他は第３実施形態で説明した構成と同じである。なお、この実施形態ではモニタ１１６に表示される内視鏡画像は円形になる。
この実施形態の作用・効果は第３実施形態と殆ど同じである。
なお、光路長を変える場合、基準となる参照光（基準光）側に限らず、測定光側の光路長を変えるようにしても良い。また、生体等の被検体の表面の像を得る場合、可視光による像に限定されるものでなく、赤外、紫外等の像でも良い。
【００７９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、病変組織が深さ方向に存在する範囲を容易に判断することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の第１実施形態の光断層イメージング装置を示す構成図。
【図２】図２は走査部の構成を示す斜視図。
【図３】図３はモニタに患部の像と共に、断層像が表示されることを示す説明図。
【図４】図４は第１実施形態の変形例におけるＴＶプローブを示す図。
【図５】図５はダイクロイックミラーの分光特性を示す特性図。
【図６】図６はモニタ画面上に断層像が得られる範囲に対応した指標が表示されることを示す図。
【図７】図７は図６の変形例におけるＴＶプローブの先端側を示す断面図。
【図８】図８は本発明の第２実施形態の光断層イメージング装置を示す構成図。
【図９】図９は本発明の第３実施形態の光断層イメージング装置を示す構成図。
【図１０】図１０はモニタでの画像表示例を示す図。
【図１１】図１１は挿入部の先端面を体腔内組織に押し付けた状態で観察可能であることを示す図。
【図１２】図１２は本発明の第４実施形態の光断層イメージング装置を示す構成図。
【符号の説明】
１…光断層イメージング装置
２…コルポスコープ
３…患部
４…光断層像観察装置
５…ＴＶカメラ
６…信号処理装置
７…モニタ
８…鏡筒
１１…対物レンズ
１２ａ，１２ｂ…変倍レンズ
１３ａ，１３ｂ…ビームスプリッタ
１５ａ，１５ｂ…接眼レンズ
１７…映像信号処理回路
１８…スーパインポーズ回路
１９…演算装置
２１…走査部
２２…２軸制御部
３１…ＳＬＤ
３２ｂ…偏光子
３３ａ，３３ｂ…光ファイバ
３４…カップラ
３５…ＰＺＴ
３６…発振器
３７…変調器
３９…ミラー
４１ａ，４１ｅ…モータ
４４…干渉光検出部
４８…検光子
４９…ハーフミラー
５１、５５…ミラー
５３…ＰＤ
５４…Ｘ−ステージ
５６…ステッピングモータ
【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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