(57)【要約】【課題】ＯＣＴプローブを体腔内に安定的に係止し、ぶれのない断層画像を高分解能で取得する。【解決手段】シース６８１は、前記イメージコアを内部に延伸して収納するとともに、先端部の前記軸方向走査範囲の前後に２つの円筒状のバルーン７００，７０１が配置されている。バルーン７００，７０１はシース６８１の手元部６８１Ａに設けられたバルーン拡張ポート７１０に接続される。２つのバルーン７００，７０１間のシース６８１内には複数の吸引口７１２が配置され、各吸引口７１２は手元部６８１Ａの吸引ポート７１４に連通路７５０を介して連通して接続されている。【選択図】図３
2011101701.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
体腔内に挿入されるシース内に光ファイバ及び該光ファイバの先端部に取り付けられた光学部品を備え、前記光ファイバ内を伝送された光を前記光学部品より前記体腔内の生体組織に向けて出射する光プローブであって、
前記シースは、
先端部側外周に所定の間隔を離れた位置に設けられた長手軸に直交する径方向に拡張／収縮可能な複数のバルーンと、
該複数のバルーン間に位置する前記先端部側外周の前記生体組織を吸引するための吸引口と、
前記バルーンと接続されているバルーン拡張ポートと、
前記吸引口に接続されている吸引ポートと、
を備え、
前記バルーン拡張ポートから流体もしくは気体を供給し前記複数のバルーンを加圧／拡張させ該バルーンを体腔内壁に気密に係止すると共に、係止させた前記複数のバルーン間と前記体腔内壁とから形成される空間を前記吸引ポートにより減圧して前記生体組織を前記先端部側外周に吸着させる
ことを特徴とする光プローブ。
【請求項２】
前記バルーン拡張ポート及び前記吸引ポートは、前記シースの基端部側に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の光プローブ。
【請求項３】
前記光ファイバは、回転駆動する駆動シャフト内に配され、前記光学部品を回転駆動することで、前記体腔内にてラジアル走査することを特徴とする請求項１または２に記載の光プローブ。
【請求項４】
前記駆動シャフトは軸方向にも移動可能とし、前記光学部品を回転駆動かつ軸方向駆動範囲を進退駆動することで、前記体腔内にてスパイラル走査することを特徴とする請求項３に記載の光プローブ。
【請求項５】
前記光学部品は、前記光ファイバ内を伝送された前記光の進行方向を略直角に曲げる反射面を有するボールレンズを備えることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の光プローブ。
【請求項６】
前記光ファイバは、前記体腔内に波長掃引レーザ光を伝達することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の光プローブ。
【請求項７】
前記バルーンは、両端部の厚みが中央部の厚みより厚いことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載の光プローブ。
【請求項８】
前記バルーンの内圧を検知し、該バルーンの前記体腔内壁との係止における気密状態を保持するために、前記バルーン拡張ポートから流体の供給を制御する流体供給制御手段をさらに備えることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１つに記載の光プローブ。
【請求項９】
前記流体は、Ｘ線造影剤もしくはＸ線造影剤を含む流体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つに記載の光プローブ。
【請求項１０】
前記流体は、生理食塩水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つに記載の光プローブ。
【請求項１１】
前記光ファイバは、前記体腔内に波長掃引レーザ光を伝達することを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか１つに記載の光プローブ。
【請求項１２】
体腔内に挿入されるシース内に光ファイバ及び該光ファイバの先端部に取り付けられた光学部品を備え、前記光ファイバ内を伝送された光を前記光学部品より前記体腔内の生体組織に向けて出射する光プローブであって、前記シース内にて前記シースの長手軸の軸方向に前記光学部品を駆動する軸方向駆動手段を備え、前記シースは、先端部側外周に所定の間隔を離れた位置に設けられた前記長手軸に直交する径方向に拡張／収縮可能な複数のバルーンと、該複数のバルーン間に位置する前記先端部側外周の前記生体組織を吸引するための吸引口と、前記バルーンと接続されているバルーン拡張ポートと、前記吸引口に接続されている吸引ポートと、を備えた光プローブの駆動制御方法において、
前記バルーン拡張ポートから流体もしくは気体を供給し前記複数のバルーンを加圧／拡張させ該バルーンを体腔内壁に気密に係止する係止ステップと、係止させた前記複数のバルーン間と前記体腔内壁とから形成される空間を前記吸引ポートにより減圧して前記生体組織を前記先端部側外周に吸着させる吸着ステップと、
を備えたことを特徴とする光プローブの駆動制御方法。
【請求項１３】
前記バルーンの内圧を検知し、該バルーンの前記体腔内壁との係止における気密状態を保持するために、前記バルーン拡張ポートから流体の供給を制御する流体供給制御ステップをさらに備えることを特徴とする請求項１２に記載の光プローブの駆動制御方法。
【請求項１４】
請求項１ないし１１のいずれか１つに記載の光プローブと、前記光プローブの前記シースを挿通する処置具チャンネルを有する内視鏡と、を備えたことを特徴とする内視鏡装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、体腔内の光干渉断層像を取得するための光プローブ、その駆動制御方法及び内視鏡装置に関し、さらに詳しくは管腔内にて測定光を安定して送受する光プローブ、その駆動制御方法及び内視鏡装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、光プローブを血管、胆管、膵管、胃、食道、大腸などの体腔内に挿入し、ラジアル走査をすることで、生体の断層画像を描出する画像診断が広く行われている。一例として先端に光学レンズ及び光学ミラーを取り付けた光ファイバを内蔵したプローブを体腔内に挿入し、光ファイバの先端側に配置した光学ミラーをラジアル走査させながら、体腔内に光を出射し、組織からの反射光をもとに体腔の断面画像を描出する光干渉断層診断装置（ＯＣＴ： Optical Coherent Tomography）が利用されている。
【０００３】
ＯＣＴの優れた特徴として分解能１０μｍで断層画像を描出できることが挙げられる。その反面、その性能を生かすためには、対象となる生体組織との位置関係にぶれが生じないようにする必要があり、図１４に示すように、ＯＣＴプローブ９００のシース９０１を管腔内壁９０２に当接させて、ファイバ（不図示）を内蔵したシャフト９０３の先端に設けられたボールレンズ９０４から測定光をラジアル走査（あるいはスパイラス走査）にて照射している。
【０００４】
しかし、ＯＣＴで体腔内を観察しようとする場合、生体組織の拍動、脈動、もしくは、術者の手ぶれ等により、観察中にＯＣＴプローブ９００と生体組織との位置関係が変化するため、ＯＣＴのもつ上記特性を生かしきれないという問題がある。そのため、ＯＣＴプローブ９００と生体組織との相対的な位置関係を固定することが強く望まれている。
【０００５】
この対策として、ＯＣＴプローブの先端にバルーンを設け、該バルーンの拡張によりＯＣＴプローブを生体組織に固定するＯＣＴシステムが提案されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−７５４０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載のＯＣＴシステムは、バルーンを拡張して体腔にＯＣＴプローブを固定するものであるが、以下のような課題がある。
（１）観察部位がプローブの中心から離れてしまうので、観察できない領域がある。
（２）ラジアル走査においては中心から離れたところは、走査線の間隔が広くなり、画質が悪い。
【０００８】
すなわち、上記特許文献１のＯＣＴシステムでは、バルーンを拡張して体腔内に固定しているが、ＯＣＴは原理上、表示可能な深度が可干渉距離である３ｍｍ程度と短いため、ＯＣＴプローブから離れているところは画像が表示できない。また、ラジアル走査の場合、測定光を放射状に放射しているため、中心から離れたところでは、走査線の間隔が広くなり、画質が悪化するという問題がある。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、ＯＣＴプローブを体腔内に安定的に係止し、ぶれのない断層画像を高分解能で取得することのできる光プローブ、その駆動制御方法及び内視鏡装置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】
【００１０】
前記目的を達成するために、請求項１に記載の光プローブは、体腔内に挿入されるシース内に光ファイバ及び該光ファイバの先端部に取り付けられた光学部品を備え、前記光ファイバ内を伝送された光を前記光学部品より前記体腔内の生体組織に向けて出射する光プローブであって、前記シースは、先端部側外周に所定の間隔を離れた位置に設けられた長手軸に直交する径方向に拡張／収縮可能な複数のバルーンと、該複数のバルーン間に位置する前記先端部側外周の前記生体組織を吸引するための吸引口と、前記バルーンと接続されているバルーン拡張ポートと、前記吸引口に接続されている吸引ポートと、を備え、前記バルーン拡張ポートから流体もしくは気体を供給し前記複数のバルーンを加圧／拡張させ該バルーンを体腔内壁に気密に係止すると共に、係止させた前記複数のバルーン間と前記体腔内壁とから形成される空間を前記吸引ポートにより減圧して前記生体組織を前記先端部側外周に吸着させることを特徴とする。
【００１１】
請求項１に記載の光プローブでは、前記バルーン拡張ポートから流体を供給し前記複数のバルーンを加圧／拡張させ該バルーンを体腔内壁に気密に係止すると共に、係止させた前記複数のバルーン間と前記体腔内壁とから形成される空間を前記吸引ポートにより減圧して前記生体組織を前記先端部側外周に吸着させることで、ＯＣＴプローブを体腔内に安定的に係止し、ぶれのない断層画像を高分解能で取得することを可能とする。
【００１２】
請求項２に記載の光プローブのように、請求項１に記載の光プローブであって、前記バルーン拡張ポート及び前記吸引ポートは、前記シースの基端部側に設けられていることが好ましい。
【００１３】
請求項３に記載の光プローブのように、請求項１または２に記載の光プローブであって、前記光ファイバは、回転駆動する駆動シャフト内に配され、前記光学部品を回転駆動することで、前記体腔内にてラジアル走査することが好ましい。
【００１４】
請求項４に記載の光プローブのように、請求項３に記載の光プローブであって、前記駆動シャフトは軸方向にも移動可能とし、前記光学部品を回転駆動かつ軸方向駆動範囲を進退駆動することで、前記体腔内にてスパイラル走査することが好ましい。
【００１５】
請求項５に記載の光プローブのように、請求項１ないし４のいずれか１つに記載の光プローブであって、前記光学部品は、前記光ファイバ内を伝送された前記光の進行方向を略直角に曲げる反射面を有するボールレンズを備えることが好ましい。
【００１６】
請求項６に記載の光プローブのように、請求項１ないし５のいずれか１つに記載の光プローブであって、前記光ファイバは、前記体腔内に波長掃引レーザ光を伝達することが好ましい。
【００１７】
請求項７に記載の光プローブのように、請求項１ないし６のいずれか１つに記載の光プローブであって、前記バルーンは、両端部の厚みが中央部の厚みより厚いことが好ましい。
【００１８】
請求項８に記載の光プローブのように、請求項１ないし７のいずれか１つに記載の光プローブであって、前記バルーンの内圧を検知し、該バルーンの前記体腔内壁との係止における気密状態を保持するために、前記バルーン拡張ポートから流体の供給を制御する流体供給制御手段をさらに備えることが好ましい。
【００１９】
請求項９に記載の光プローブのように、請求項１ないし８のいずれか１つに記載の光プローブであって、前記流体は、Ｘ線造影剤もしくはＸ線造影剤を含む流体であることが好ましい。
【００２０】
請求項１０に記載の光プローブのように、請求項１ないし８のいずれか１つに記載の光プローブであって、前記流体は、生理食塩水であることが好ましい。
【００２１】
請求項１１に記載の光プローブのように、請求項１ないし１０のいずれか１つに記載の光プローブであって、前記光ファイバは、前記体腔内に波長掃引レーザ光を伝達することが好ましい。
【００２２】
請求項１２に記載の光プローブの駆動制御方法は、体腔内に挿入されるシース内に光ファイバ及び該光ファイバの先端部に取り付けられた光学部品を備え、前記光ファイバ内を伝送された光を前記光学部品より前記体腔内の生体組織に向けて出射する光プローブであって、前記シース内にて前記シースの長手軸の軸方向に前記光学部品を駆動する軸方向駆動手段を備え、前記シースは、先端部側外周に所定の間隔を離れた位置に設けられた前記長手軸に直交する径方向に拡張／収縮可能な複数のバルーンと、該複数のバルーン間に位置する前記先端部側外周の前記生体組織を吸引するための吸引口と、前記バルーンと接続されているバルーン拡張ポートと、前記吸引口に接続されている吸引ポートと、を備えた光プローブの駆動制御方法において、前記バルーン拡張ポートから流体もしくは気体を供給し前記複数のバルーンを加圧／拡張させ該バルーンを体腔内壁に気密に係止する係止ステップと、係止させた前記複数のバルーン間と前記体腔内壁とから形成される空間を前記吸引ポートにより減圧して前記生体組織を前記先端部側外周に吸着させる吸着ステップと、を備えて構成される。
【００２３】
請求項１３に記載の光プローブの駆動制御方法のように、請求項１２に記載の光プローブの駆動制御方法であって、前記バルーンの内圧を検知し、該バルーンの前記体腔内壁との係止における気密状態を保持するために、前記バルーン拡張ポートから流体の供給を制御する流体供給制御ステップをさらに備えることが好ましい。
【００２４】
請求項１４に記載の内視鏡装置は、請求項１ないし１１のいずれか１つに記載の光プローブと、前記光プローブの前記シースを挿通する処置具チャンネルを有する内視鏡と、を備えて構成される。
【発明の効果】
【００２５】
以上説明したように、本発明によれば、ＯＣＴプローブを体腔内に安定的に係止し、ぶれのない断層画像を高分解能で取得することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施形態に係るＯＣＴプローブ及びＯＣＴプロセッサの内部構成を示すブロック図
【図２】図１の回転側光ファイバを接続する光ロータリジョイントの構成を示す断面図
【図３】図１のＯＣＴプローブの構成を示す長手軸方向の断面図
【図４】図３のＡ−Ａ線断面を示す断面図
【図５】図３のＢ−Ｂ線断面を示す断面図
【図６】図３のＣ−Ｃ線断面を示す断面図
【図７】図３のＤ−Ｄ線断面を示す断面図
【図８】図３のＥ−Ｅ線断面を示す断面図
【図９】図３のバルーンの構成を示す図
【図１０】図３のＯＣＴプローブによるＯＣＴプロセッサの作用を説明するフローチャート
【図１１】は図１０の処理におけるＯＣＴプローブにて体腔内を観察する場合の模式図
【図１２】図１のＯＣＴプローブの変形例の構成を示す長手軸方向の断面図
【図１３】図１のＯＣＴプローブが適用可能な内視鏡装置と併用した画像診断装置を示す図
【図１４】従来のＯＣＴプローブの体腔内での挿入状態を示す図
【発明を実施するための形態】
【００２７】
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。図１は本発明の実施形態に係るＯＣＴプローブ及びＯＣＴプロセッサの内部構成を示すブロック図である。
【００２８】
図１に示すように、本実施形態のＯＣＴプローブ６００及びＯＣＴプロセッサ４００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ある。
【００２９】
ＯＣＴプロセッサ４００は、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、Ｌ５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、Ｌ５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。
【００３０】
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で合波された干渉光Ｌ４、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。
【００３１】
なお、図１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等）が用いられている。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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、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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
処理部２２は、干渉光検出部２０で抽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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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１矢印Ａ方向）に移動させる。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
図２に示すように、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、シース６８１に対して回転自在、及びシース６８１の軸方向に移動自在な状態で配置されている。
【００５５】
トルク伝達コイル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及びトルク伝達コイル６２４は、光コネクタ１８内の光ロータリジョイント(不図示)に接続されている。
【００５６】
さらに、ＯＣＴプローブ６００においては、回転側光ファイバＦＢ１、トルク伝達コイル６２４、及び光学部品としてのボールレンズ６８０（図１参照）は、光コネクタ１８に設けられた後述する進退駆動部により、シース６８１内部を図２の矢印Ｓ１方向（鉗子口方向）、及び図２のＳ２方向（シース６８１の先端方向）に移動可能に構成されている。
【００５７】
シース６８１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およびトルク伝達コイル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の光ロータリジョイントに接続されており、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。
【００５８】
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。フレーム６５０は、支持部材６６２のネジ孔（不図示）にて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、ネジ孔、進退移動用ボールネジ６６４、モータ６６０等により進退移動手段としての進退駆動部を構成している。
【００５９】
したがって、光コネクタ１８の光ロータリジョイントの進退駆動部は、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、トルク伝達コイル６２４、固定部材６２６、及びボールレンズ６８０を図２のＳ１及びＳ２方向に移動させることが可能となっている。
【００６０】
なお、モータ６６０は、所定のピッチ、例えば１ｍｍ間隔にて進退駆動し、この所定のピッチ毎にモータ６５２が回転側光ファイバＦＢ１、トルク伝達コイル６２４、及びボールレンズ６８０を一回転させることで、測定光Ｌ１をラジアル走査にて測定対象Ｓに照射する。
【００６１】
ＯＣＴプローブ６００は、以上のような構成により、光コネクタ１８の光ロータリジョイントにより回転側光ファイバＦＢ１およびトルク伝達コイル６２４が、図２中の矢印Ｒ方向に回転されることで、ボールレンズ６８０から射出される測定光Ｌ１を測定対象Ｓに対し、矢印Ｒ方向（シース６８１の円周方向）に対しラジアル走査しながら照射し、戻り光Ｌ３を取得する。
【００６２】
これにより、シース６８１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。
【００６３】
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、光コネクタ１８の光ロータリジョイントの進退駆動部によりボールレンズ６８０が図２中の矢印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図２中の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。
【００６４】
このように、本実施形態のＯＣＴプローブ６００及びＯＣＴプロセッサ４００は、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。
【００６５】
つまり、ＯＣＴプローブ６００及びＯＣＴプロセッサ４００は、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２矢印Ｒ方向（シース６８１の円周方向）にラジアル走査することで、測定対象Ｓの深さ方向（第１の方向）と、該深さ方向と略直交する方向（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、このスキャン面に略直交する方向（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を取得できる。
【００６６】
以下に、本発明に係る画像診断装置の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図３は図１のＯＣＴプローブの断面模式図であり、図４ないし図８は図３の各部の断面（Ａ−Ａ線断面、Ｂ−Ｂ線断面、Ｃ−Ｃ線断面、Ｄ−Ｄ線断面、Ｅ−Ｅ線断面）を示す断面図である。また、図９は図３のバルーンの構成を示す図である。
【００６７】
本ＯＣＴプローブ６００は、上述したように、先端にボールレンズ６８０を配した回転側光ファイバＦＢ１を、その外側に配したトルク伝達コイル６２４を回転させることで、前記ボールレンズ６８０を回転させ、ラジアル走査を行うと共に、光コネクタ１８の光ロータリジョイントの進退駆動部により軸方向走査も同時に行い、スパイラル操作が可能となる。以下、回転側光ファイバＦＢ１、トルク伝達コイル６２４及びボールレンズ６８０の全体をイメージコアと記す。
【００６８】
シース６８１は、前記イメージコアを内部に延伸して収納するとともに、先端部の前記軸方向走査範囲の前後に２つの円筒状のバルーン７００，７０１が配置されている。バルーン７００，７０１はシース６８１の手元部６８１Ａに設けられたバルーン拡張ポート７１０に接続され、図示はしないが、ロック付シリンジやインデフレータ等の加圧装置（不図示）により生理食塩水やＸ線造影剤、もしくは空気、二酸化炭素等の気体を注入し、バルーン７００，７０１内の圧力を加減圧するようになっている。従って、シース６８１は、ＯＣＴプロセッサ４００内の圧力制御部４１０（図１参照）の制御により、バルーン７００，７０１内の圧力を加減圧することにより、バルーン７００，７０１の拡張／収縮が可能となっている。なお、Ｘ線造影剤は、原液で使用してもよく、また生理食塩水で薄めて使用してもよい。
【００６９】
なお、バルーン７００，７０１は、例えばシリコーンゴム等の柔軟な素材により形成されており、拡張したときに生体の微小な凹凸に密着できるようになっている。ここでは、シリコーンゴムとしているが、この材質に限定するものではなく、ラテックスゴム、ナイロンなど上記の要求を満たすものであれば、他の素材からなるものでもかまわない。
【００７０】
ただし、後述するように、２つのバルーン７００，７０１の拡張後のその間の空間を陰圧にして使用することから、その場合でもバルーン７００，７０１が引き寄せられて変形が少ないようにするために、図９に示すように、バルーン７００，７０１は両端が肉厚部７２０、中央が肉薄部７２１に形成され、ＯＣＴプローブ６００の回転軸に対して放射方向（径方向）に対しては肉薄部７２１によって柔軟性を高めることで管腔組織への密着性を高め、両サイド方向（軸方向）に対しては肉厚部７２０によってバルーン７００，７０１を肉厚にして柔軟性を小さくして、変形を少なくすることが望ましい。
【００７１】
また、上記２つのバルーン７００，７０１間のシース６８１内には複数の吸引口７１２が配置され、各吸引口７１２は手元部６８１Ａの吸引ポート７１４に連通路７５０（図７及び図８参照）を介して連通して接続されている。シース６８１は、この吸引ポート７１４に減圧ポンプ（不図示）を接続することで、ＯＣＴプロセッサ４００内の圧力制御部４１０（図１参照）の制御により、各吸引口７１２から吸引を行うことが可能となっている。
【００７２】
以下、ＯＣＴプローブ６００を患部に挿入し、ＯＣＴプロセッサ４００が断層画像を取得するまでの手順を図１０のフローチャートを用い、図１１を参照して説明する。図１０は図３のＯＣＴプローブによるＯＣＴプロセッサの作用を説明するフローチャートであり、図１１は図１０の処理におけるＯＣＴプローブにて体腔内を観察する場合の模式図である。
【００７３】
体腔内挿入時は、ＯＣＴプローブ６００は、例えば通常のＯＣＴプローブ同様、内視鏡の鉗子口（不図示）から胆管、膵管、大腸等の体腔組織に挿入され、病変部まで進められる。
【００７４】
そして、図１０に示すように、診断（観察）したい部位までＯＣＴプローブ６００のシース６８１先端が到達した段階で、ＯＣＴプロセッサ４００は、バルーン拡張ポート７１０から加圧装置（不図示）によりバルーン７００，７０１内に生理食塩水あるいはＸ線造影剤を注入し、圧力制御部４１０の制御に基づき加圧する。この生理食塩水あるいはＸ線造影剤の注入により、バルーン７００，７０１は拡張し、バルーン７００，７０１を介してＯＣＴプローブ６００が体腔内壁８００に気密に係止・固定される（ステップＳ１）。その際、バルーン７００，７０１の拡張により、体腔を必要以上に拡張させないように行う。
【００７５】
なお、大腸等、内視鏡下での観察が可能な部位では、バルーン７００，７０１内には生理食塩水等の流体を注入すればよいが、胆管、膵管等内視鏡下での観察ができない部位に対してＯＣＴプローブ６００を挿入する場合は、Ｘ透視下で行い、バルーン７００，７０１内にＸ線造影剤を注入することで、挿入位置・状態及びバルーン７００，７０１の形状の観察が可能となる。
【００７６】
次に、ＯＣＴプロセッサ４００は、圧力制御部４１０の制御に基づき手元部６８１Ａの吸引ポート７１４（図３参照）を減圧ポンプ（不図示）により減圧することで、シース６８１の先端部の吸引口７１２から観察部の生体組織８０１をＯＣＴプローブ６００に吸引・吸着させる（ステップＳ２）。
【００７７】
ＯＣＴプロセッサ４００は、圧力制御部４１０によりバルーン７００，７０１を監視しており、吸引口７１２から生体組織８０１をＯＣＴプローブ６００に吸引・吸着させた際、バルーン７００，７０１と体腔内壁８００とにより形成される閉空間が陰圧となる。このような状態では、バルーン７００，７０１が閉空間に変形し、バルーン７００，７０１の内圧が低下して、バルーン７００，７０１と体腔内壁８００との気密性が低下するおそれがある。そこで、ＯＣＴプロセッサ４００は、圧力制御部４１０によりバルーン７００，７０１の内圧を所定圧に制御する（ステップＳ３）。
【００７８】
この状態で、次に、ＯＣＴプロセッサ４００は、駆動シャフトを回転させることで、ラジアル走査を行い、同時に軸方向に一定速度で走査することで、スパイラル走査が可能となりＯＣＴ計測を開始する（ステップＳ４）。このようにＯＣＴプロセッサ４００は、体腔の３次元断層画像データを取得することで、高解像度でぶれのない画像を取得することが可能となる。
【００７９】
そして、ＯＣＴプロセッサ４００は、ＯＣＴ計測の終了の指示の有無を判定し（ステップＳ５）、ＯＣＴ計測の終了が指示されるとステップＳ６に処理を移行し、ＯＣＴ計測の終了がない場合はステップＳ４に戻る。
【００８０】
次に、ＯＣＴプロセッサ４００は、ステップＳ６にて圧力制御部４１０の制御に基づきバルーン７００，７０１と体腔内壁８００とにより形成される空間の吸引口７１２による吸引を停止し、生体組織８０１のＯＣＴプローブ６００への吸着を解除する。そして、ＯＣＴプロセッサ４００は、ステップＳ７にて圧力制御部４１０の制御に基づきバルーン７００，７０１から生理食塩水あるいはＸ線造影剤を吸引することでバルーン７００，７０１を収縮させ、処理を終了する。
【００８１】
このように本実施形態では、ＯＣＴプローブ６００の先端に軸方向にバルーン拡張ポート７１０に連通した複数、例えば２つのバルーン７００，７０１を設けると共にバルーン７００，７０１間に吸引ポート７１４に連通した吸引口７１２を設けており、ＯＣＴプロセッサ４００がバルーン拡張ポート７１０に接続される加圧装置（不図示）、及び吸引ポート７１４に接続される減圧ポンプ（不図示）を制御することで、ＯＣＴプローブ６００の先端を安定して体腔内壁８００に係止させることができ、かつバルーン７００，７０１間の生体組織８０１をＯＣＴプローブ６００のシース６８１の外周面に当接させることが可能となり、ＯＣＴプロセッサ４００は、ぶれのない断層画像を高分解能で取得することができる。
【００８２】
なお、本実施形態では、ＯＣＴプローブ６００の先端に設けるバルーンが２つの場合を説明したが、これに限らず、例えば図１２に示すように、シース６８１の長手軸に沿って３つのバルーン７００，７０１，７０２を設け、バルーン７００，７０１間及びバルーン７０１，７０２間にそれぞれ吸引口７１２を設けて構成してもよい。また、バルーンの数は３つ以上でも良いことはいうまでもない。
【００８３】
また、本実施形態のＯＣＴプローブ６００は、内視鏡装置と併用した画像診断装置に適用することが可能である。
【００８４】
詳細に説明すると、図１３に示すように、本実施形態のＯＣＴプローブ６００と内視鏡装置と併用した画像診断装置１０は、主として内視鏡１００、内視鏡プロセッサ２００、光源装置３００、生体断層画像生成装置としてのＯＣＴプロセッサ４００、及び表示手段としてのモニタ装置である画像表示部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。
【００８５】
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。
【００８６】
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が挿入部１１４内に設けられている鉗子チャンネル（不図示）を介して先端部１４４の鉗子口１５６に連通されている。画像診断装置１０では、プローブとしての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４０１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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
以上、本発明の光プローブ、その駆動制御方法及び内視鏡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。
【符号の説明】
【００９３】
４００…ＯＣＴプロセッサ、６００…ＯＣＴプローブ、６８１…シース、７００，７０１…バルーン、７１０…バルーン拡張ポート、７１２…吸引口、７１４…吸引ポート、７２０…肉厚部、７２１…肉薄部
【図１】
2011101701.tif 000003
【図２】
2011101701.tif 000004
【図３】
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【図４】
2011101701.tif 000006
【図５】
2011101701.tif 000007
【図６】
2011101701.tif 000008
【図７】
2011101701.tif 000009
【図８】
2011101701.tif 000010
【図９】
2011101701.tif 000011
【図１０】
2011101701.tif 000012
【図１１】
2011101701.tif 000013
【図１２】
2011101701.tif 000014
【図１３】
2011101701.tif 000015
【図１４】
2011101701.tif 000016