(57)【要約】      （修正有）【課題】良質な断層画像を得ることができる断層画像撮影装置、および断層画像撮影プログラムを提供する。【解決手段】被検体の断層画像を撮影する断層画像撮影装置であって、光源から出射された光を分割手段によって測定光と参照光とに分割し、走査手段によって測定光を被検体の組織に走査し、参照光を参照光学系に導いた後、被検体の組織で反射した測定光と参照光との干渉状態を検出器によって取得する干渉光学系と、干渉光学系によって取得された複数のＡスキャンデータに基づいて断層画像を生成する画像生成手段と、画像生成手段によって生成された１枚の断層画像において、各ＡスキャンデータＰ１〜Ｐ１７が互いに類似するか否か判定処理を行う判定手段と、を備える。【選択図】図６
2018173366.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体の断層画像を撮影する断層画像撮影装置であって、
光源から出射された光を分割手段によって測定光と参照光とに分割し、走査手段によって前記測定光を被検体の組織に走査し、参照光を参照光学系に導いた後、被検体の組織で反射した測定光と参照光との干渉状態を検出器によって取得する干渉光学系と、
前記干渉光学系によって取得された複数のＡスキャンデータに基づいて断層画像を生成する画像生成手段と、
前記画像生成手段によって生成された１枚の前記断層画像において、各Ａスキャンデータが互いに類似するか否か判定処理を行う判定手段と、
を備えることを特徴とする断層画像撮影装置。
【請求項２】
前記複数のＡスキャンデータは、オーバーサンプリングによって取得されることを特徴とする請求項１の断層画像撮影装置。
【請求項３】
前記判定手段は、前記各Ａスキャンデータの検出時間に基づいて前記判定処理の対象となる前記Ａスキャンデータを選択することを特徴とする請求項１または２の断層画像撮影装置。
【請求項４】
前記判定手段は、前記各Ａスキャンデータの類似度に基づいて、前記判定処理を行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれかの断層画像撮影装置。
【請求項５】
前記判定手段の判定結果に基づいて、前記断層画像を処理する画像処理手段をさらに備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれかの断層画像撮影装置。
【請求項６】
前記画像処理手段は、前記判定手段によって類似すると判定された少なくとも２つの前記Ａスキャンデータを加算平均することを特徴とする請求項１〜５のいずれかの断層画像撮影装置。
【請求項７】
前記画像処理手段は、前記判定手段によって類似すると判定された前記複数のＡスキャンデータのうち、少なくともいずれかを前記断層画像から取り除くことを特徴とする請求項１〜５のいずれかの断層画像撮影装置。
【請求項８】
前記画像処理手段は、前記判定手段によって類似すると判定された前記複数のＡスキャンデータのうち、少なくともいずれかを補間することを特徴とする請求項１〜５のいずれかの断層画像撮影装置。
【請求項９】
前記被検体内に挿入されるプローブ外筒と、前記プローブ外筒の内部において前記プローブ外筒の長手方向に配置される光ファイバと、開口部を有し前記プローブ外筒の内部において前記光ファイバの周囲に配置される遮光部材と、前記光ファイバの先端から出射される測定光を偏向し、前記遮光部材の開口部を介して前記被検体上で測定光を走査する前記走査手段と、を有するプローブを装着するプローブ装着部と、をさらに備えることを特徴とする請求項１〜８のいずれかの断層画像撮影装置。
【請求項１０】
前記判定手段は、前記遮光部材の開口部の幅に基づいて前記判定処理の判定基準を設定することを特徴とする請求項９の断層画像撮影装置。
【請求項１１】
前記画像処理手段は、前記断層画像のうち前記遮光部材が写る領域を短縮させることを特徴とする請求項９の断層画像撮影装置。
【請求項１２】
前記干渉光学系は、前記走査手段による前記測定光の走査方向と交差する副走査方向に前記プローブが移動されることによって複数のＢスキャンデータを取得し、
前記画像生成手段は、前記複数のＢスキャンデータに基づいて３次元断層画像を生成し、
前記判定手段は、前記３次元断層画像において、各Ｂスキャンデータが互いに類似するか否か判定処理を行うことを特徴とする請求項９〜１１のいずれかの断層画像撮影装置。
【請求項１３】
被検体の断層画像を撮影する断層画像撮影装置において実行される断層画像撮影プログラムであって、前記断層画像撮影装置のプロセッサによって実行されることで、
走査手段によって被検体の組織に走査された測定光と、前記測定光に対応する参照光との干渉状態に基づいて断層画像を生成する画像生成ステップと、
前記画像生成ステップにおいて生成された１枚の前記断層画像において、各Ａスキャンデータが互いに類似するか否か判定処理を行う判定ステップと、
を前記断層画像撮影装置に実行させることを特徴とする断層画像撮影プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検体の組織の断層画像を撮影する断層画像撮影装置、および断層画像撮影プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、被検体の所定部位における断層画像を撮影することができる装置として、光断層干渉計（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ：ＯＣＴ）を用いた装置が知られている。ＯＣＴを用いた光断層像撮影装置は、光源から出射された光を測定光と参照光に分割し、分割した測定光を被検体の組織に照射する。組織によって反射された測定光を参照光と合成し、合成した光の干渉信号から、組織の深さ方向の情報を取得する。光断層像撮影装置は、取得した深さ方向の情報を用いて断層画像を生成することができる。
【０００３】
被検体内に挿入可能なプローブの先端から測定光を照射することで、組織の断層画像を被検体内から撮影する断層画像撮影装置も提案されている。このような断層画像撮影装置では、プローブ内の光ファイバが回転することによって、測定光が被検体上を走査され、設定された走査角度ごとに検出器によって画像データが取得される（例えば、特許文献１）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１３１２２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の装置において、測定光の走査速度が安定しないことがあり、被検体上の各位置において測定光が走査されるタイミングが、所期するタイミングよりも早く、または遅く行われてしまう場合がある。この場合、例えば、断層画像の一部が延びた状態になったり、一部の組織の情報が欠落したりすることで、良好な断層画像を得ることができない可能性があった。
【０００６】
本開示は、上記問題点を鑑み、良質な断層画像を得ることができる断層画像撮影装置、および断層画像撮影プログラ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】
【０００７】
上記課題を解決するために、本開示は以下のような構成を備えることを特徴とする。
【０００８】
（１）  被検体の断層画像を撮影する断層画像撮影装置であって、光源から出射された光を分割手段によって測定光と参照光とに分割し、走査手段によって前記測定光を被検体の組織に走査し、参照光を参照光学系に導いた後、被検体の組織で反射した測定光と参照光との干渉状態を検出器によって取得する干渉光学系と、前記干渉光学系によって取得された複数のＡスキャンデータに基づいて断層画像を生成する画像生成手段と、前記画像生成手段によって生成された１枚の前記断層画像において、各Ａスキャンデータが互いに類似するか否か判定処理を行う判定手段と、を備えることを特徴とする。
（２）  被検体の断層画像を撮影する断層画像撮影装置において実行される断層画像撮影プログラムであって、前記断層画像撮影装置のプロセッサによって実行されることで、走査手段によって被検体の組織に走査された測定光と、前記測定光に対応する参照光との干渉状態に基づいて断層画像を生成する画像生成ステップと、前記画像生成ステップにおいて生成された１枚の前記断層画像において、各Ａスキャンデータが互いに類似するか否か判定処理を行う判定ステップと、を前記断層画像撮影装置に実行させることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】断層画像撮影装置と周辺機器の概略構成を示す図である。
【図２】プローブの先端部近傍の拡大図である。
【図３】走査速度の不均一性について説明する図である。
【図４】断層画像の一例を示す図である。
【図５】一部のＡスキャン画像を並べた図である。
【図６】一部のＡスキャン画像を並べた図である。
【図７】一部のＡスキャン画像を並べた図である。
【図８】断層画像を補正した様子を示す図である。
【図９】プローブの手動走査について説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
＜実施形態＞
以下、本開示に係る実施形態について説明する。本実施形態の断層画像撮影装置（例えば、断層画像撮影装置１）は、被検体の断層画像を撮影する。断層画像撮影装置は、例えば、干渉光学系（例えば、測定部１０）と、画像生成部（例えば、制御部２０）と、判定部（例えば、制御部２０）を主に備える。干渉光学系は、例えば、光源から出射された光を分割器（カップラー１４）によって測定光と参照光とに分割し、走査部（例えば、プローブ２）によって前記測定光を被検体の組織に走査し、参照光を参照光学系に導いた後、被検体の組織で反射した測定光と参照光との干渉状態を検出器（例えば、検出器１８）によって取得する。画像生成部は、例えば、干渉光学系によって取得された複数のＡスキャンデータに基づいて断層画像を生成する。Ａスキャンデータは、例えば、測定光の光軸方向（被検体の深さ方向）に関するデータである。判定部は、例えば、画像生成部によって生成された１枚の断層画像において、各Ａスキャンデータが互いに類似するか否か判定処理を行う。本実施形態の断層画像撮影装置は、上記の構成を備えることによって、良好な断層画像を得ることができる。
【００１１】
なお、複数のＡスキャンデータは、オーバーサンプリングによって取得されてもよい。オーバーサンプリングは、例えば、同じ箇所における複数回のサンプリング（データ化）を示す。オーバーサンプリングによって、測定光のスキャン速度が不均一であっても、所期するスキャン位置が飛ばされることを防ぐことができる。
【００１２】
なお、判定部は、各Ａスキャンデータの検出時間に基づいて判定処理の対象となるＡスキャンデータを選択してもよい。例えば、判定部は、各Ａスキャンデータの検出時間の順に判定処理を行ってもよい。これによって、同じ箇所をスキャンした可能性の低いＡスキャンについて比較する手間を省くことができる。
【００１３】
なお、判定部は、例えば、各Ａスキャンデータの類似度、または相関値等の評価値に基づいて判定処理を行う。例えば、判定部は、予め設定された評価値の閾値に対して各スキャンデータの評価値が高いか低いかに基づいて、各スキャンデータが互いに類似するか否かを判定してもよい。
【００１４】
なお、本装置は、画像処理部（例えば、制御部２０）を備えてもよい。画像処理部は、判定部の判定結果に基づいて、断層画像を処理する。画像処理部は、例えば、判定部によって類似すると判定された少なくとも２つのＡスキャンデータを加算平均する。また、画像処理部は、判定部によって類似すると判定された複数のＡスキャンデータのうち、少なくともいずれかを断層画像から取り除いてもよい。また、画像処理部は、判定部によって類似すると判定された複数のＡスキャンデータのうち、少なくともいずれかを補間してもよい。画像処理部は、判定部の判定結果に基づいて断層画像を処理することによって、より正確な断層画像を生成できる。
【００１５】
なお、本装置は、プローブ装着部（例えば、プローブ装着部１６）を備えてもよい。プローブ装着部は、例えば、プローブを装着する。プローブは、例えば、プローブ外筒（例えば、プローブ外筒６６）と、光ファイバ（例えば、光ファイバ４）と、遮光部材（例えば、遮光部材６１）と、走査部（例えば、偏向部７１）を有する。プローブ外筒は、例えば、被検体内に挿入される部分である。光ファイバは、例えば、プローブ外筒の内部においてプローブ外筒の長手方向に配置される。遮光部材は、例えば、開口部を有しプローブ外筒の内部において光ファイバの周囲に配置される。走査部は、例えば、光ファイバの先端から出射される測定光を偏向し、遮光部材の開口部（例えば、開口部６２）を介して被検体上で測定光を走査する。
【００１６】
上記のようなプローブ装着部を備える場合、判定部は、遮光部材の開口部の幅に基づいて判定処理の判定基準を設定してもよい。例えば、断層画像において、開口部の幅が一定となるように、判定基準（例えば、評価値の閾値）を設定してもよい。これによって、画像処理部による画像処理によって断層画像の幅が不安定になることを防止できる。
【００１７】
また、画像処理部は、断層画像のうち、遮光部材が写る領域を短縮させる処理を行ってもよい。例えば、遮光部材の写る領域はＡスキャンデータが類似しているため、画像処理部は、判定部によって類似していると判定された遮光部材部分のＡスキャン画像を加算平均または消去してもよい。これによって、断層画像の不要部分が短縮され、残りの被検体が写る領域において解析処理等を効率的に行うことができる。
【００１８】
なお、干渉光学系は、走査部による測定光の走査方向（Ｂスキャン方向）と交差する副走査方向（Ｃスキャン方向）にプローブが移動されることによって複数のＢスキャンデータを取得してもよい。この場合、判定部は、画像生成部によって生成された複数のＢスキャンデータに基づく３次元断層画像において、各Ｂスキャンデータが互いに類似するか否か判定処理を行ってもよい。これによって、プローブの移動速度が不均一な場合であっても、良好な画像を取得することができる。
【００１９】
なお、断層画像撮影装置のプロセッサは、記憶部（例えば、ＲＯＭ２３または不揮発性メモリ２４など）に記憶された断層画像撮影プログラムを実行してもよい。例えば、断層画像撮影プログラムは、画像生成ステップと、判定ステップを含む。画像生成ステップは、走査部によって被検体の組織に走査された測定光と、測定光に対応する参照光との干渉状態に基づいて断層画像を生成するステップである。判定ステップは、例えば、画像生成ステップにおいて生成された１枚の断層画像において、各Ａスキャンデータが互いに類似するか否か判定処理を行うステップである。
【００２０】
＜実施例＞
以下、本発明の一実施例について、図面を参照して説明する。まず、図１を参照して、本実施形態に係る光断層像撮影装置１の概略構成について説明する。本実施形態の光断層像撮影装置（光コヒーレンストモグラフィーデバイス）１は、被検体内の組織の断層画像を、被検体内に挿入されるプローブ２を利用して撮影する。本実施形態では、被検眼Ｅの内部組織（例えば、網膜）の断層画像を撮影する眼科撮影装置を例示して説明を行う。しかし、本発明は、眼以外の被検体（例えば、内臓、耳等）の断層画像を撮影する装置にも適用できる。光断層像撮影装置１は、測定部１０と制御部２０を備える。
【００２１】
測定部１０は、光断層干渉計（ＯＣＴ：Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）の構成を備える。本実施形態の測定部１０は、測定光源１１、エイミング光源１２、カップラー１３、カップラー１４、参照光学系１５、装着部１６、ファイバ回転モータ１７、および検出器（受光素子）１８を備える。
【００２２】
測定光源１１は、断層画像を取得するための光を出射する。一例として、本実施形態の光断層像撮影装置１は、出射するレーザ光の波長を高速で変化させることが可能な測定光源１１を備えることで、Ｓｗｅｐｔ−ｓｏｕｒｃｅ  ＯＣＴ（ＳＳ−ＯＣＴ）計測によって断層画像を取得する。本実施形態の測定光源１１は、レーザ媒体、共振器、および波長選択フィルタ等によって構成される。波長選択フィルタとして、例えば、回折格子とポリゴンミラーの組み合わせ、または、ファブリー・ペローエタロンを用いたフィルタ等を採用できる。
【００２３】
エイミング光源１２は、測定光の照射位置（つまり、深さ方向の情報の取得位置。断層画像を撮影する場合には、断層画像の撮影位置。）を示すための可視光であるエイミング光を出射する。本実施形態のエイミング光源１２は、緑色から赤色までの間でエイミング光の色（波長）を変化させることができる。また、エイミング光源１２は、エイミング光の点滅と常時点灯とを切り替えることができ、点滅の周期を変化させることもできる。
【００２４】
カップラー１３は、測定光源１１から出射された光と、エイミング光源１２から出射されたエイミング光とを合波し、２つの光の光軸を一致させる。カップラー１４は、カップラー１３から入射された光を、測定光（試料光）と参照光に分割する。測定光は、装着部１６に装着されたプローブ２に導波される。参照光は、参照光学系１５に導波される。また、カップラー１４は、被検眼Ｅによって反射された測定光（反射測定光）と、参照光学系１５によって生成された参照光とを合成して干渉光を生成する。カップラー１４は、生成した干渉光を検出器１８に受光させる。
【００２５】
参照光学系１５は、カップラー１４から導波された参照光を再びカップラー１４に戻す。参照光学系１５は、マイケルソンタイプであってもよいし、マッハツェンダタイプであってもよい。本実施形態では、参照光学系１５は、参照ミラー等を備えた反射光学系によって、カップラー１４から導かれた参照光を反射させて、カップラー１４に再び戻す。例えば、参照ミラー等が図示なき駆動部によって光軸方向に移動されることによって干渉光学系の光路長が調整される。前述したように、カップラー１４に戻された参照光は、被検眼Ｅによる反射測定光と合成される。なお、参照光学系１５の構成は変更できる。例えば、参照光学系１５は、カップラー１４から導かれた参照光を反射させずに、光ファイバ等の透過光学系によって検出器１８へ透過させてもよい。
【００２６】
装着部（例えばコネクタ）１６には、プローブ２におけるファイバ４の後端部（基端部）が着脱可能に装着される。本実施形態のプローブ２は、ファイバ４、ハンドピース５、および挿入部６（例えば、ニードル）６を備える。ファイバ４は、測定部１０のカップラー１４から導かれた測定光とエイミング光を、挿入部６の先端部まで導波する。ファイバ４はトルクコイル（図示せず）によって被覆されており、ハンドピース５に対して回転自在である。ハンドピース５は、作業者（例えば、検者、術者等）によって把持される略筒状の部材である。挿入部６は、ハンドピース５の先端に設けられており、ハンドピース５の外径よりも小さい外径を有する。挿入部６の先端部は、被検体（例えば、被検眼Ｅ）の内部に挿入される。ファイバ４は、ハンドピース５の後端部に接続し、挿入部６の先端部まで延びている。プローブ２は、ファイバ４によって導波された測定光およびエイミング光を走査させながら、先端部から出射することができる。プローブ２における先端部の構造の詳細については、図２を参照して後述する。
【００２７】
ファイバ回転モータ１７は、プローブ２のファイバ４が装着された装着部１６を、ファイバ４の軸を中心として回転させることができる。つまり、ファイバ回転モータ１７は、装着部１６を回転させることでファイバ４を回転させて、測定光およびエイミング光を走査させる。
【００２８】
検出器１８は、反射測定光と参照光の干渉状態を検出する。換言すると、検出器１８は、カップラー１４によって生成された干渉光の干渉信号を検出する。より詳細には、フーリエドメインＯＣＴの場合には、干渉光のスペクトル強度が検出器１８によって検出され、スペクトル強度データに対するフーリエ変換によって、所定範囲における深さプロファイル（Ａスキャン信号）が取得される。前述したように、本実施形態の光断層像撮影装置１には、ＳＳ−ＯＣＴが採用されている。しかし、光断層像撮影装置１には、種々のＯＣＴを採用できる。例えば、Ｓｐｅｃｔｒａｌ−ｄｏｍａｉｎ  ＯＣＴ（ＳＤ−ＯＣＴ）、Ｔｉｍｅ−ｄｏｍａｉｎ  ＯＣＴ（ＴＤ−ＯＣＴ）等のいずれを光断層像撮影装置１に採用してもよい。ＳＳ−ＯＣＴを採用する場合、複数の受光素子を有する平衡検出器を検出器１８として採用するのが望ましい。平衡検出器を用いる場合、光断層像撮影装置１は、複数の受光素子からの干渉信号の差分を得て、干渉信号に含まれる不要なノイズを削減することができる。その結果、断層画像の品質が向上する。
【００２９】
なお、測定部１０は、測定光と参照光の光路長差を変更する構成を有する。本実施形態の測定部１０は、参照光学系１５が備える光学部材（例えば、参照ミラー）を光軸方向に移動させることで、光路長差を変更する。ただし、光路長差を変更するための構成は、測定光の光路中に配置されてもよい。また、光断層像撮影装置１は、測定光のフォーカス調整を行うための光学系等の種々の構成をさらに備えるが、これらの詳細な説明は省略する。
【００３０】
制御部２０は、ＣＰＵ（プロセッサ）２１、ＲＡＭ２２、ＲＯＭ２３、および不揮発性メモリ２４等を備える。ＣＰＵ２１は、光断層像撮影装置１、および周辺機器の制御を司る。ＲＡＭ２２は、各種情報を一時的に記憶する。ＲＯＭ２３には、各種プログラム、初期値等が記憶されている。不揮発性メモリ２４は、電源の供給が遮断されても記憶内容を保持できる非一過性の記憶媒体である。例えば、ハードディスクドライブ、フラッシュＲＯＭ、および、光断層像撮影装置１に着脱可能に装着されるＵＳＢメモリ等を、不揮発性メモリ２４として使用することができる。不揮発性メモリ２４には、ＣＰＵ２１によって実行される処理を制御するための撮影制御プログラムが記憶されている。また、不揮発性メモリ２４には、撮影された断層画像、プローブ２の先端部と組織との距離等の各種情報が記憶される。
【００３１】
本実施形態では、測定部１０に接続されたパーソナルコンピュータ（以下、「ＰＣ」という。）が制御部２０として用いられる。しかし、ＰＣを用いずに、測定部１０と制御部２０を１つのデバイスに一体化させてもよい。また、制御部２０は、複数の制御部（つまり、複数のプロセッサ）によって構成されてもよい。例えば、ＰＣに設けられた第一制御部と、測定部１０内に設けられた第二制御部とによって、光断層像撮影装置１の制御部２０が構成されてもよい。この場合、例えば、ＰＣの第一制御部は、ＰＣに接続された操作部の操作に基づいて、撮影の開始および終了等を第二制御部に対して指示すればよい。第二制御部は、第一制御部からの指示に従って、測定光源１１、エイミング光源１２、ファイバ回転モータ１７等の動作を制御すればよい。また、干渉信号に基づく画像の生成処理等は、第一制御部および第二制御部のいずれで行ってもよい。
【００３２】
制御部２０には、表示部３１、操作部３２、スピーカ３３、振動部３４、フットスイッチ３５、および手術顕微鏡３６等の周辺機器が電気的に接続される。表示部３１には、不図示の作業用画面等が表示される。表示部３１は、ＰＣのディスプレイであってもよいし、光断層像撮影装置１専用のディスプレイであってもよい。複数のディスプレイが併用されてもよい。操作部３２は、作業者による各種操作指示を認識するためのデバイスである。操作部３２には、例えば、マウス、ジョイスティック、キーボード、タッチパネル等の少なくともいずれかを用いればよい。スピーカ３３は音声を発生させる。振動部３４は、作業者に感知される振動を発生させることができる。
【００３３】
フットスイッチ３５は、作業者の足元に配置される。作業者は、プローブ２等を注視しながらフットスイッチ３５を操作することができる。手術顕微鏡３６は、被検体（本実例では被検眼Ｅ）の内部を、手術中、診断中、またはこれらの訓練中に拡大表示（本実施例では撮影して拡大表示）する。作業者は、手術顕微鏡３６を覗き込みながら手術、診断、またはこれらの訓練（本実施例では、これらをまとめて「作業」という。）を行う。また、本実施例では、制御部２０は、手術顕微鏡３６によって撮影された画像を取得し、表示部３１に表示させることができる。作業中には、作業者の補助者等は、表示部３１に表示された画像を確認することで、作業状況等を確認することができる。なお、手術顕微鏡３６を用いなくてもよい。例えば、被検体の内部の画像を撮影するための観察光学系を、測定部１０に設けてもよい。この場合、作業者は、観察光学系によって撮影された画像を確認しながら作業を行うことができる。また、作業者が肉眼でプローブ２の先端部近傍を注視してもよい。
【００３４】
図２を参照して、プローブ２のニードル６における先端部の構造について詳細に説明する。ニードル６の先端部には、遮光部材６１、外筒６６、保持部６８、および偏向部７１等が設けられている。
【００３５】
遮光部材６１は、ファイバ４の先端側の周囲（特に、保持部６８および偏向部７１の周囲）を囲む。本実施形態では、遮光部材６１の形状は、略筒状である。遮光部材６１は、測定光およびエイミング光を遮光する材質によって形成されている。遮光部材６１のうち、軸線方向において偏向部７１が位置する部位の近傍には、測定光およびエイミング光の走査方向（軸周りの方向）に所定の幅を有する開口部６２（又は、切欠き）が形成されている。偏向部７１から照射された光は、開口部６２の内側の領域６３（以下、「透過領域６３」という。）では外部に透過されるが、開口部６２が形成されていない領域６４（以下、「遮光領域６４」という。）では遮光部材６１によって遮光される。
【００３６】
本実施形態では、遮光部材６１の内側の面には粗面加工が施されている。つまり、遮光部材６１の内側の面には、微細な多数の凹凸が形成されている。この場合、遮光領域６４では、遮光部材６１の内側の面に照射された光が散乱する。従って、遮光部材６１の内側が光を散乱させにくい場合（例えば、内側の面に鏡面加工が施されている場合）に比べて、遮光領域６４で反射された反射光が偏向部７１に戻らない可能性が低下する。つまり、鏡面加工等が施されている場合には、偏向部７１とは異なる方向に光が反射すると、偏向部７１には反射光は入射しない。反射光が散乱すると、反射光は偏向部７１に戻りやすい。よって、光断層像撮影装置１は、測定光が遮光領域６４に照射されていることを検出する場合に、遮光領域６４で反射された反射光を用いてより確実な検出を行うことができる。
【００３７】
なお、本実施形態の透過領域６３の形状は略矩形であるが、透過領域６３の大きさ、形状、数等を変更できることは言うまでもない。また、透過領域６３と遮光領域６４を形成するための具体的な方法も変更できる。例えば、測定光およびエイミング光を透過する材質と、遮光する材質とを組み合わせて遮光部材６１を製造することで、透過領域６３と遮光領域６４を形成してもよい。
【００３８】
外筒６６は、測定光およびエイミング光を透過する材質によって形成されており、遮光部材６１の外側を閉塞する。従って、外筒６６は、血液、硝子体の組織等が内側に侵入することを防止しつつ、透過領域６３の内側と外側との間における光の透過を許容する。なお、外筒６６は遮光部材６１の内側に位置してもよい。
【００３９】
保持部６８は、外形略円柱状の部材であり、遮光部材６１に対して固定されている。保持部６８の軸心部分には、ファイバ４を回転可能な状態で挿通する挿通孔６９が形成されている。保持部６８は、遮光部材６１に対するファイバ４の軸の位置を一定にした状態で、ファイバ４を回転可能に保持する。
【００４０】
偏向部７１は、ファイバ４の先端部に設けられている。偏向部７１は、ファイバ４の先端部から出射された光を偏向させる。偏向部７１によって偏向された光は、透過領域６３を通過したときに被検体の組織に照射される。なお、本実施形態において、偏向部７１によって偏向された光は、所定の距離で集光される。偏向部７１は、例えば、ボールレンズであってもよいし、プリズムであってもよい。また、偏向部７１は、組織で反射された反射測定光を受光し、ファイバ４に入射させる。本実施形態の偏向部７１は、ファイバ４の軸方向に対して約７０度の角度で光を偏向させるが、偏向の角度は適宜変更できる。なお、ファイバ４のうち、保持部６８よりも後端側の部分の外周には、ファイバ４のねじれ等を抑制するためのシャフト７３が設けられている。
【００４１】
＜装置の操作および制御動作＞
続いて、装置の操作方法および装置の制御動作を図３に基づいて説明する。検者は、プローブ２を被検眼に挿入し、フットスイッチ３５を操作する。フットスイッチ３５は、ＣＰＵ２１に操作信号を出力する。ＣＰＵ２１は、フットスイッチ３５からの操作信号を受け付け、測定を開始する。例えば、検者は、フットスイッチ３５を操作する。フットスイッチ３５は、ＣＰＵ２１に操作信号を出力する。ＣＰＵ２１は、フットスイッチ３５からの操作信号を受け付けると、撮影を開始する。ＣＰＵ２１は、測定光源から測定光を出射させ、また、ファイバ４を回転させる。例えば、ファイバ４を通過した測定光は、透過領域６３から被検眼の内部に照射され、眼底で反射する。眼底で反射された測定光は、再び透過領域６３から挿入部６内部に入り、ファイバ４を通る。ファイバ４を通って測定部に戻った測定光は、カップラー１４にて、参照光学系からの参照光と合成されて干渉光となり、検出器１８に検出され、断層画像７０が生成される。
【００４２】
ＣＰＵ２１は、例えば、生成された断層画像を表示部３１に表示する。検者は、例えば、フットスイッチ３５を操作し、リアルタイムで測定されている画像をキャプチャする。ＣＰＵは、フットスイッチ３５から操作信号を受信すると、リアルタイム画像を静止画として不揮発性メモリ２４に保存（記憶）する。そして、ＣＰＵ２１は、不揮発性メモリ２４に保存した静止画を画面上に表示部３１に表示する。
【００４３】
なお、本実施例のように、プローブ２内の光ファイバ４を回転させることでＢスキャンを行う場合、スティックフリップ現象と呼ばれる自励振動が発生することがある。これは、光ファイバ４、光ファイバ４の被覆、駆動部（例えば、トルクコイル）等の摩擦面間に生じる微視的な摩擦面の付着と滑りが繰り返されることによって生じる。この場合、図３に示すように、時間に対する摩擦力Ｆが周期的に変化する。このため、光ファイバ４の回転速度が周期的に変化してしまう。この場合、ＢスキャンにおけるＡスキャンの間隔が不規則になり、断層画像の画質が低下する。例えば、図４（ａ）は、ファイバ４の回転速度が均一な場合の断層画像の例を示し、図４（ｂ）は、ファイバ４の回転速度が不均一な場合の断層画像の例を示す。このように、回転速度が不均一だと、断層画像が部分的に横に伸びたような状態になる。
【００４４】
図５は、断層画像の一部のＡスキャン画像Ｐ１〜Ｐ６を示す模式図である。図５（ａ）は、ファイバ４の回転速度が均一な場合、図５（ｂ）は、回転速度が不均一な場合を示している。図５（ｂ）はファイバ４の回転速度が一時的に低下したため、Ａスキャン画像Ｐ３とＡスキャン画像Ｐ４がＡスキャン画像Ｐ２と同じ箇所をスキャンしている。また、Ａスキャン画像Ｐ５では、回転速度が一時的に上昇したため、Ａスキャン画像Ｐ３とＡスキャン画像Ｐ４で本来スキャンするはずだった箇所が飛ばされている。このように、ファイバ４の回転が遅くなったときは同じ箇所をＡスキャンしてしまい、回転が速いときは所期する箇所を飛ばしてＡスキャンしてしまう。
【００４５】
そこで、本実施例において、ＣＰＵ２１は、オーバーサンプリングを行う。オーバーサンプリングは、例えば、同じ箇所における複数回のサンプリング（データ化）を示す。例えば、ＣＰＵ２１は、ファイバ４の回転速度と検出器のスキャンレートとの関係を調整することによって、被検眼のほぼ同じ箇所における複数回のサンプリング（Ａスキャン）を行う。例えば、ＣＰＵ２１は、ファイバ４の回転速度を遅くするか、または検出器のスキャンレートを高くによってオーバーサンプリングを行う。オーバーサンプリングを行うことによって、所期するスキャン位置が飛ばされて情報に欠落が生じることを防ぐ。
【００４６】
図６は、回転速度が不均一な状態でオーバーサンプリングして得られた一部のＡスキャン画像を示す模式図である。ＣＰＵ２１は、オーバーサンプリングによって同じ箇所を複数回撮影しているが、回転ムラによって同じ箇所を撮影する回数が変動している。本実施例において、ＣＰＵ２１は、同じ箇所を撮影したＡスキャン画像を加算処理によって１つにまとめる。例えば、ＣＰＵ２１は、相互相関値が閾値以上になった場合、同じ箇所をスキャンしていると判定し、それらのＡスキャン信号を加算平均する。相互相関ρは以下の式で表される。
【００４７】
【数１】
2018173366.tif 000003
【００４８】
ここで、ＩはＡスキャン画像、μはＡスキャン画像の平均値、σはＡスキャン画像の標準偏差、ｉとｊはそれぞれｉ番目，ｊ番目のＡスキャンであることを示す。相互相関ρは、２つのＡスキャン画像が完全に一致していれば１、まったく一致していなければ０の値をとる。
【００４９】
例えば、図６の場合、ＣＰＵ２１は、Ａスキャン画像Ｐ１に着目し、Ａスキャン画像Ｐ１とＡスキャン画像Ｐ２の相互相関値ρ（１，２）を計算する。そして、ＣＰＵ２１は、予め設定された閾値（例えば、約0.4）と相関値を比較し、相関値が閾値よりも高かった場合は２つのＡスキャン画像が同じ箇所を撮影したものだと判定し、相関値が閾値よりも低かった場合は２つのＡスキャン画像が異なる箇所を撮影したものだと判定する。Ａスキャン画像Ｐ１とＡスキャン画像Ｐ２は、近い箇所をスキャンしているため相関値は高く、ＣＰＵ２１は、Ａスキャン画像Ｐ１とＡスキャン画像Ｐ２は同じ箇所を撮影したものだと判定する。次にＡスキャン画像Ｐ１とＡスキャン画像Ｐ３の相関値ρ（１，３）を計算する。Ａスキャン画像Ｐ１とＡスキャン画像Ｐ３のＡスキャン画像は異なる箇所をスキャンしているため相関値は低くなる。したがって、ＣＰＵ２１は、Ａスキャン画像Ｐ１とＡスキャン画像Ｐ３は異なる箇所をスキャンしたものだと判定する。ＣＰＵ２１は、同じ箇所を撮影した画像であると判定したＡスキャン画像Ｐ１とＡスキャン画像Ｐ２を加算平均し、新たなＡスキャン画像Ｐｓ１を生成する。
【００５０】
次に、ＣＰＵ２１は、Ａスキャン画像Ｐ３に着目する。Ａスキャン画像Ｐ３とＡスキャン画像Ｐ４とＡスキャン画像Ｐ５は、近い箇所をスキャンしているため相関値は高くなるが、Ａスキャン画像Ｐ３とＡスキャン画像Ｐ６の相関値は低くなる。したがって、ＣＰＵ２１は、Ａスキャン画像Ｐ３、Ａスキャン画像Ｐ４、Ａスキャン画像Ｐ５を加算平均してＡスキャン画像Ｐｓ２を生成し、次のＡスキャン画像Ｐ６に着目する。
【００５１】
ＣＰＵ２１は、以上の処理を繰り返し、同じ箇所をスキャンしているＡスキャン画像を加算平均する。これによって、図６（ｂ）のように通常のスキャンと同じような断層画像が得られる。このように、１つの断層画像において、各Ａスキャン画像の相関に基づいてＡスキャン画像を加算平均することによって、延びまたは抜けのない良好な断層画像を取得できる。
【００５２】
また、複数のＡスキャン画像を加算平均することで、１回のスキャンによって得られたＡスキャン画像よりも高画質な画像が得られる。また、回転ムラによって同じ箇所を撮影する回数が変動しても一定の速度で撮影した場合と同等の断層画像を生成することができる。
【００５３】
なお、以上の説明では、ＣＰＵ２１は、同じ箇所を撮影したＡスキャン画像を加算平均したが、これに限らない。例えば、図６（ａ）において、相関値の高い複数のＡスキャン画像のうち、１つを残して他を削除してもよい。このように、相関値の高いＡスキャン画像を間引くことによって、通常のスキャンと同様の断層画像を取得することができる。
【００５４】
また、ＣＰＵ２１は、例えば、同じ箇所を撮影したＡスキャン画像のうち、始めの１つを残して、他を補間してもよい。例えば、図７（ａ）に示すように、番号Ｐ２と番号Ｐ３と番号Ｐ４のＡスキャン画像の相関値が高い場合、Ａスキャン画像Ｐ３とＡスキャン画像Ｐ４は、Ａスキャン画像Ｐ２とＡスキャン画像Ｐ５の中間的なＡスキャン画像によって補間してもよい。例えば、図７（ｂ）の場合、ＣＰＵ２１は、Ａスキャン画像Ｐ２からＡスキャン画像Ｐ５へ画像が段階的に変化するように、線形補間等の補間手法を用いてＡスキャン画像Ｐｓ３とＡスキャン画像Ｐｓ４を補間する。このような場合であっても同様に、画像の伸びまたは抜けの少ない画像を取得できる。
【００５５】
なお、本実施例のようなプローブ２が用いられる場合、遮光部材によって反射された測定光と、参照光との干渉状態を検出して得られたＡスキャン画像が断層画像の中に複数含まれるため、図８（ａ）のように、断層画像の一部に遮光部材６１が写り込む。この遮光部材６１が写る部分は、被検体が写らないため不要となるが、相関値が高いため、ＣＰＵ２１によって類似すると判定される。したがって、ＣＰＵ２１は、類似すると判定したＡスキャン画像に加算平均等の処理を行うことによって、遮光部材６１が写る画像の不要部分を短縮できる。これによって、不要部分に解析処理等を行うことがなくなり、処理効率が上がる。
【００５６】
また、以上の実施例において、各Ａスキャン画像が類似するか否かを判定するための相関値の閾値は、断層画像の幅に基づいて設定されてもよい。例えば、図８（ｂ）の補正後の断層画像において、遮光部材６１の開口部６２の幅Ｈが一定となるように、相関値の閾値が設定されてもよい。これによって、加算平均等によって補正された断層画像の幅が不安定になることを防止できる。
【００５７】
また、図９に示すように、手動でプローブを一定速度で動かしながら３次元的にスキャンするマップ撮影を行う場合、手動であるため完全に一定速度でスキャンすることは難しく、マップ画像（３次元画像）が歪む可能性が高い。この場合、上記の手法において、ＡスキャンをＢスキャンに置き換えることで、プローブの手動操作によるマップ撮影時の断層画像の歪みを補正することができ、プローブの回転ムラや手動スキャンによる断層画像のスキャンムラを解消し、鮮明で正確な断層画像をユーザーに提供できる。なお、各Ｂスキャン画像は、上記のようなＡスキャン画像の類似判定に基づく画像処理によって生成された画像が用いられてもよい。
【００５８】
なお、以上の実施例では、相関値によってＡスキャン信号が類似するか否かを判定したが、その他の類似度に基づいて判定処理を行ってもよい。例えば、相関値の他に、SSD(Sum of Squared Difference)，SAD(Sum of Absolute Difference)などが用いられてもよい。
【００５９】
なお、以上の実施例では、プローブＯＣＴ装置について説明したが、非接触で測定することができる据え置き型のＯＣＴ装置であってもよい。
【符号の説明】
【００６０】
１    光断層像撮影装置
２    プローブ
１１    測定光源
１２    エイミング光源
１４    カップラー
１５    参照光学系
１６    装着部
１８    検出器
２０    制御部
２１    ＣＰＵ
２４    不揮発性メモリ
【図１】
2018173366.tif 000004
【図２】
2018173366.tif 000005
【図３】
2018173366.tif 000006
【図４】
2018173366.tif 000007
【図５】
2018173366.tif 000008
【図６】
2018173366.tif 000009
【図７】
2018173366.tif 000010
【図８】
2018173366.tif 000011
【図９】
2018173366.tif 000012