(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号の送受信を繰り返すプローブを接続し、体腔内においてラジアル走査させることで、該プローブより体腔内での反射信号を取得し、該取得した反射信号に基づいて生成されたデータを用いて、該体腔内の断面画像を形成・表示する画像診断装置であって、
前記データを、前記信号の送受信単位でそれぞれ個別に格納する複数の格納手段と、
前記データを、前記信号の送受信のタイミングに応じて、前記信号の送受信単位でそれぞれ個別に前記格納手段に書き込む際の、書き込み処理を制御する書込制御手段と、
前記格納手段に格納された前記データを、前記ラジアル走査される前記プローブの回転角度に対応するタイミングに応じて、前記信号の送受信単位でそれぞれ読み出す際の、読み出し処理を制御する読出制御手段と、を備え、
前記書込制御手段は、
前記信号の送受信のタイミングごとに、前記読出制御手段による読み出し処理が行われていない前記格納手段のうち、生成順序が最も古いデータが格納された前記格納手段に、前記データを前記信号の送受信単位で書き込むよう制御し、
前記読出制御手段は、
前記プローブの回転角度に対応するタイミングごとに、前記書込制御手段による書き込み処理が行われていない前記格納手段のうち、生成順序が最も新しいデータが格納された前記格納手段のみから、前記データを前記信号の送受信単位で１単位分だけ読み出すよう制御し、
前記断面画像は、前記読出制御手段により読み出されたデータに基づいて形成されることを特徴とする画像診断装置。
【請求項２】
前記プローブは超音波振動子を含み、超音波の送受信が可能であり、前記データは、該プローブより取得された体腔内での反射波に基づいて生成されることを特徴とする請求項１に記載の画像診断装置。
【請求項３】
前記プローブは光を出力する光源に接続され、該光の送受信が可能であり、前記データは、該プローブより取得された体腔内での反射光と、該光源より出力され光学ミラーにおいて反射された反射光との干渉光に基づいて生成されることを特徴とする請求項１に記載の画像診断装置。
【請求項４】
前記プローブは波長掃引レーザ光を出力する光源に接続されることを特徴とする請求項３に記載の画像診断装置。
【請求項５】
信号の送受信を繰り返すプローブを接続し、体腔内においてラジアル走査させることで、該プローブより体腔内での反射信号を取得し、該取得した反射信号に基づいて生成されたデータを用いて、該体腔内の断面画像を形成・表示する画像診断装置における情報処理方法であって、
前記データを、前記信号の送受信単位でそれぞれ個別の格納手段に格納する複数の格納工程と、
前記データを、前記信号の送受信のタイミングに応じて、前記信号の送受信単位でそれぞれ個別に前記格納手段に書き込む際の、書き込み処理を制御する書込制御工程と、
前記格納手段に格納された前記データを、前記ラジアル走査される前記プローブの回転角度に対応するタイミングに応じて、前記信号の送受信単位でそれぞれ読み出す際の、読み出し処理を制御する読出制御工程と、を備え、
前記書込制御工程は、
前記信号の送受信のタイミングごとに、前記読出制御工程による読み出し処理が行われていない前記格納手段のうち、生成順序が最も古いデータが格納された前記格納手段に、前記データを前記信号の送受信単位で書き込むよう制御し、
前記読出制御工程は、
前記プローブの回転角度に対応するタイミングごとに、前記書込制御工程による書き込み処理が行われていない前記格納手段のうち、生成順序が最も新しいデータが格納された前記格納手段のみから、前記データを前記信号の送受信単位で１単位分だけ読み出すよう制御し、
前記断面画像は、前記読出制御工程において読み出されたデータに基づいて形成されることを特徴とする情報処理方法。
【請求項６】
請求項５に記載の情報処理方法をコンピュータによって実現させるための制御プログラムを格納した記憶媒体。
【請求項７】
請求項５に記載の情報処理方法をコンピュータによって実現させるための制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像診断装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、動脈硬化の診断やバルーンカテーテル、ステント等の高機能カテーテルによる血管内治療時の術前診断、あるいは術後の結果確認のために画像診断装置が広く使用されている。
【０００３】
画像診断装置の一例として、血管内超音波診断装置（ＩＶＵＳ：Ｉｎｔｒａ  Ｖａｓｃｕｌａｒ  Ｕｌｔｒａ  Ｓｏｕｎｄ）が挙げられる。一般に血管内超音波診断装置は、血管内において超音波振動子をラジアル走査させ、体腔内の生体組織で反射された反射波（超音波エコー）を同じ超音波振動子で受信した後、増幅、検波等の処理を施し、生成された超音波エコーの強度に基づいて、血管の断面画像を描出するよう構成されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、血管内超音波診断装置の他、近年では、画像診断装置として光干渉断層診断装置（ＯＣＴ：Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｃｏｈｅｒｅｎｔ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）も利用されるようになってきている。光干渉断層診断装置は、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ーを内蔵したカテーテルを血管内に挿入し、光ファイバーの先端側に配置された光学ミラーをラジアル走査させながら、血管内に光を出射し、組織からの反射光をもとに血管の断面画像を描出するものである（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
更に、最近では、光干渉断層診断装置の改良型として、波長掃引利用の光干渉断層診断装置も利用されるようになってきている。
【０００６】
このように、画像診断装置には検出原理の異なる複数種類の装置があり、いずれもプローブをラジアル走査することで断面画像を抽出することを特徴としている。このため、高精度の断面画像を描出するためには、プローブからの信号の送信／受信周期と、ラジアル走査の回転周期とが完全に同期していることが望ましく、一般にラジアル走査用のモータは、プローブにて一定クロックで繰り返される送信／受信に同期して、その回転数が制御されている。
【特許文献１】特開平６−３４３６３７号公報
【特許文献２】特開２００１−７９００７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、ラジアル走査用のモータは、カテーテルの屈曲度合いに応じたトルクの変動に起因して、その回転数が変動する。このため、プローブからの信号の送信／受信周期と完全に同期をとることはできない。
【０００８】
例えば、ラジアル走査用のモータの回転数が１８００ｒｐｍ（３０Ｈｚ）で、１０２４ラインで断面画像を構築する場合、送信／受信は３０．７２ｋＨｚのクロックに従えばよいこととなる。しかし、ラジアル走査用のモータの回転数が０．０５％変動した場合には、ラジアル走査１回転につき、送信／受信回数が１回増減することとなる。
【０００９】
そして、ラジアル走査１回転につき、送信／受信回数が１回増減する場合、表示される断面画像が円周方向にぶれて表示されたり、ゆっくりと回転して表示されることとなる。
【００１０】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、画像診断装置において、プローブのラジアル走査における回転周期と、プローブからの信号の送受信周期との間で、同期がとれなかった場合でも、良質な断面画像を形成することができるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的を達成するために本発明に係る画像診断装置は以下のような構成を備える。即ち、
信号の送受信を繰り返すプローブを接続し、体腔内においてラジアル走査させることで、該プローブより体腔内での反射信号を取得し、該取得した反射信号に基づいて生成されたデータを用いて、該体腔内の断面画像を形成・表示する画像診断装置であって、
前記データを、前記信号の送受信単位でそれぞれ個別に格納する複数の格納手段と、
前記データを、前記信号の送受信のタイミングに応じて、前記信号の送受信単位でそれぞれ個別に前記格納手段に書き込む際の、書き込み処理を制御する書込制御手段と、
前記格納手段に格納された前記データを、前記ラジアル走査される前記プローブの回転角度に対応するタイミングに応じて、前記信号の送受信単位でそれぞれ読み出す際の、読み出し処理を制御する読出制御手段と、を備え、
前記書込制御手段は、
前記信号の送受信のタイミングごとに、前記読出制御手段による読み出し処理が行われていない前記格納手段のうち、生成順序が最も古いデータが格納された前記格納手段に、前記データを前記信号の送受信単位で書き込むよう制御し、
前記読出制御手段は、
前記プローブの回転角度に対応するタイミングごとに、前記書込制御手段による書き込み処理が行われていない前記格納手段のうち、生成順序が最も新しいデータが格納された前記格納手段のみから、前記データを前記信号の送受信単位で１単位分だけ読み出すよう制御し、
前記断面画像は、前記読出制御手段により読み出されたデータに基づいて形成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、画像診断装置において、プローブのラジアル走査における回転周期と、プローブからの信号の送受信周期との間で、同期がとれなかった場合でも、良質な断面画像を形成することができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、必要に応じて添付図面を参照しながら本発明の各実施形態を詳細に説明する。
【００１４】
［第１の実施形態］
１．血管内超音波診断装置の外観構成
図１は本発明の第１の実施形態にかかる血管内超音波診断装置（１００）の外観構成を示す図である。
【００１５】
図１に示すように、血管内超音波診断装置（１００）は、カテーテル部１０１と、スキャナ／プルバック部１０２と、操作制御装置１０３とを備え、スキャナ／プルバック部１０２と操作制御装置１０３とは、信号線１０４により接続されている。
【００１６】
カテーテル部１０１は、直接血管内に挿入され、超音波振動子（不図示）を用いて血管内部の状態を測定する。スキャナ／プルバック部１０２は、カテーテル部１０１内の超音波振動子の動作を規定する。
【００１７】
操作制御装置１０３は、血管内超音波診断を行うにあたり、各種設定値を入力するための機能や、測定により得られたデータを処理し、断面画像として表示するための機能を備える。
【００１８】
操作制御装置１０３において、１１１は本体制御部であり、測定により得られたデータを処理したり、処理結果を出力する。１１１−１はプリンタ／ＤＶＤレコーダであり、本体制御部１１１における処理結果を印刷したり、データとして記憶したりする。
【００１９】
１１２は操作パネルであり、ユーザは該操作パネル１１２を介して、各種設定値の入力を行う。１１３はＬＣＤモニタであり、本体制御部１１１における処理結果を表示する。
【００２０】
２．血管内超音波診断装置の機能構成
図２は、図１に示した血管内超音波診断装置１００の機能構成を示す図である。
【００２１】
同図に示すように、血管内超音波診断装置１００は、カテーテル部１０１と、スキャナ／プルバック部１０２と、操作制御装置１０３とを備える。
【００２２】
カテーテル部１０１は、先端内部に超音波振動子ユニット２０１を備えており、超音波振動子ユニット２０１は、カテーテル部１０１の先端が血管内に挿入された状態で、超音波信号送受信器２２１より送信されたパルス波に基づいて、超音波を血管の断面方向に送信するとともに、その反射信号（エコー）を受信し、コネクタ部２０２及びロータリジョイント２１１を介して超音波エコー信号として超音波信号送受信器２２１に送信する。
【００２３】
スキャナ／プルバック部１０２は、ロータリジョイント２１１、回転駆動装置２１２、直線駆動装置２１５を備える。カテーテル部１０１内の超音波振動子ユニット２０１は、非回転部と回転部との間を結合するロータリジョイント２１１により回動自在に取り付けられており、ラジアル走査モータ２１３により回転駆動される。超音波振動子ユニット２０１が血管内を円周方向に回動することで、血管内の所定の位置における断面画像の生成に必要な超音波エコー信号を検出することができる。
【００２４】
なお、ラジアル走査モータ２１３の動作は信号処理部２２５からモータ制御回路２２６を介して送信された制御信号に基づいて制御される。また、ラジアル走査モータの回転角度は、エンコーダ部２１４により検出される。エンコーダ部２１４において出力される出力パルスは、信号処理部２２５に入力され、表示用の信号の読み出しのタイミングに利用される。
【００２５】
スキャナ／プルバック部１０２は、更に、直線駆動装置２１５を備え、信号処理部２２５からの指示に基づいて、カテーテル部１０１の挿入方向の動作を規定している。
【００２６】
超音波信号送受信器２２１は、送信回路と受信回路とを備える（不図示）。送信回路は、信号処理部２２５から送信された制御信号に基づいて、カテーテル部１０１内の超音波振動子ユニット２０１に対してパルス波を送信する。
【００２７】
また、受信回路は、カテーテル部１０１内の超音波振動子ユニット２０１より超音波信号を受信する。受信された超音波信号はアンプ２２２により増幅される。
【００２８】
更に、Ａ／Ｄ変換器２２４では、アンプ２２２より出力された超音波信号をサンプリングして、１ラインのデジタルデータ（超音波エコーデータ）を生成する。
【００２９】
Ａ／Ｄ変換部２２４にて生成されたライン単位の超音波エコーデータは信号処理部２２５に入力される。信号処理部２２５では、超音波エコーデータを検波して、血管内の各位置での断面画像を形成し、所定のフレームレートでＬＣＤモニタ２２７に出力する。
【００３０】
３．カテーテル部の構成
３．１  カテーテル部の全体構成
次にカテーテル部１０１の全体構成について図３を用いて説明する。
【００３１】
図３に示すように、カテーテル部１０１は、血管内に挿入される長尺のカテーテルシース３０１と、ユーザが操作するために血管内に挿入されずユーザの手元側に配置されるコネクタ３０２により構成される。シースの先端には、ガイドワイヤルーメン３０３が形成されており、カテーテルシース３０１は、ガイドワイヤルーメン３０３との接続部からコネクタ３０２との接続部にかけて連続する管腔として形成されている。
【００３２】
コネクタ３０２は、カテーテルシース３０１の基端に一体化して構成されたシースコネクタ３０２ａと駆動シャフトの基端に設けられ、駆動シャフトを回転可能に保持するよう構成された駆動シャフトコネクタ３０２ｂとからなる。
【００３３】
シースコネクタ３０２ａとカテーテルシース３０１の境界部には、耐キンクプロテクタ３１１が設けられている、これにより所定の剛性が保たれ、急激な変化による折れ曲がり（キンク）を防止することができる。また、駆動シャフトコネクタ３０２ｂには、カテーテルシース３０１の管腔内全体を超音波伝達液で満たすため、シリンジ（不図示）等の取り付けが可能な注入ポート３１２が備えられている。駆動シャフトコネクタ３０２ｂの基端は、後述するスキャナ／プルバック部１０２と接続可能に構成されている。
【００３４】
３．２  カテーテル部の先端部の構成
次にカテーテル部１０１の先端部の構成について図４を用いて説明する。
【００３５】
図４において、カテーテルシース３０１の管腔内部には、超音波を送受信する超音波振動子ユニット４０１と、それを回転させるための駆動力を伝達する駆動シャフト４０２とを備えるイメージングコア４０３がカテーテルシース３０１のほぼ全長にわたって挿通されている。超音波振動子ユニット４０１は、超音波振動子４０１ｂとそれを保持するハウジング４０１ａからなり、当該超音波振動子４０１ｂより体腔内組織に向けて超音波が送信されるとともに、当該超音波振動子４０１ｂにて体腔内組織からの反射波が受信される。
【００３６】
駆動シャフト４０２はコイル状に形成され、その内部には信号線が配され、超音波振動子４０１ｂからコネクタ３０２まで伸びている。
【００３７】
超音波振動子４０１ｂは矩形状あるいは円形状をしており、ＰＺＴ等からなる圧電材の両面に、電極を蒸着することにより形成されている。超音波振動子４０１ｂは、駆動シャフト４０２が回転ムラを引き起こさないように、回転軸方向の中心付近に位置するよう設置されている。
【００３８】
ハウジング４０１ａは、短い円筒状のパイプの一部に切り欠き部を有した形状をしており、素材としては、金属または硬質の樹脂が好適に用いられる。成形方法としては、パイプ状のものに切削加工、レーザ加工、プレス加工などの加工を施し、切り欠き部を形成する方法や、射出成形やＭＩＭ（金属粉末射出成形）などにより直接所望の形状を得る方法がある。ハウジング４０１ａは、内部に超音波振動子４０１ｂを有し、基端側は駆動シャフト４０２と接続されている。また、先端側には短いコイル状の弾性部材４０４が設けられている。
【００３９】
弾性部材４０４はステンレス鋼線材をコイル状に形成したものであり、弾性部材４０４が先端側に配されることで、イメージングコア４０３の回転時の安定性が向上する。また、弾性部材４０４またはハウジング４０１ａの表面には金メッキが施されている。一般に、金は高いＸ線不透過性を有する金属であるため、当該金メッキにより、弾性部材４０４はカテーテルシース３０１が体腔内へ挿入された場合でも、Ｘ線撮像装置の映像下で造影される。これにより、ユーザは超音波振動子４０１ｂの位置を容易に知ることができる。
【００４０】
カテーテルシース３０１の先端部とガイドワイヤルーメン３０３との境界部には、プライミング作業で注入された超音波伝達液を外部に排出するための排出口４０５が設けられている。
【００４１】
４０６は補強コイルであり、カテーテルシース３０１の先端部分の急激な折れ曲がりを防止する目的で設けられている。
【００４２】
ガイドワイヤルーメン３０３は、ガイドワイヤが挿入可能な孔を有する。ガイドワイヤルーメン３０３は、予め体腔内に挿入され、カテーテルシース３０１を患部まで導くために使用される。
【００４３】
駆動シャフト４０２は、カテーテルシース３０１に対して回転及びスライド動作することが可能であり、柔軟で、かつ回転をよく伝達できる特性をもつ、例えば、ステンレス等の金属線からなる多重多層密着コイル等により構成されている。
【００４４】
駆動シャフト４０２の回転により管腔内は、３６０度観察可能となるが、更に広範囲を観察するには、駆動シャフト４０２を軸方向にスライドさせればよい。
【００４５】
図５は、駆動シャフト４０２をカテーテルシース３０１に対して相対的にスライドさせた様子を示す図である。同図に示すように、シースコネクタ３０２ａは固定した状態で、駆動シャフトコネクタ３０２ｂを基端側に（矢印５０１方向に）スライドさせれば、内部の駆動シャフト４０２やその先端に固定された超音波振動子ユニット４０１が軸方向にスライドすることとなる。この軸方向のスライドは、ユーザが手動で行ってもよいし、電動で行っても良い。なお、駆動シャフトコネクタ３０２ｂの先端側には、高速回転する駆動シャフト４０２が露出しないように、保護内管５０２が設けられている。
【００４６】
４．信号処理部の構成
次に信号処理部２２５の構成について説明する。図６は、血管内超音波診断装置１００の信号処理部２２５の機能構成を示す図である。
【００４７】
図６において、６０４は制御部であり、血管内超音波診断装置１００全体を統括的に制御する。６０５は送信部であり、超音波信号送受信器２２１に対して動作指示を送る。
【００４８】
６０１はラインメモリ部である。ラインメモリ部６０１では、超音波信号送受信器２２１よりアンプ２２２、Ａ／Ｄ変換器２２４を介して送信された超音波エコーデータを送受信単位（ライン単位）で順次受信し、一時的に保持する。
【００４９】
ラインメモリ６０１に一時的に保持された超音波エコーデータは、必要に応じて（制御部６０４からの指示に基づいて）、エンコーダ部２１４からの出力パルスに合わせて読み出され、信号後処理部６０２に送られる。なお、ラインメモリ部６０１の構成ならびにラインメモリ部６０１への書き込み動作、ラインメモリ部６０１からの読み出し動作についての詳細は後述する。
【００５０】
６０２は信号後処理部であり、ラインメモリ部６０１より読み出された超音波エコーデータに対して対数変換、フレーム相関、ガンマ補正、コントラスト調整、シャープネスフィルタ等の処理を行い、画像構築部６０３に出力する。
【００５１】
画像構築部６０３では、超音波の送受信単位（ライン単位）の超音波エコーデータ列をビデオ信号に変換する。これにより、ＬＣＤモニタ２２７に表示する断面画像を形成する。
【００５２】
５．血管内超音波診断時のカテーテル部１０１の動作
図７は血管内超音波診断時のカテーテル部１０１の動作を説明するための模式図である。図７（ａ）、（ｂ）はそれぞれカテーテル部１０１が挿入された状態の血管の断面図および斜視図である。
【００５３】
図７（ａ）において、７０１はカテーテル部１０１が挿入された血管断面を示している。上述のように、カテーテル部１０１はその先端内部に超音波振動子４０１ｂが取り付けられており、ラジアル走査モータ２１３により矢印７０２方向に回転する。
【００５４】
超音波振動子４０１ｂからは、各回転角度にて超音波の送信／受信が行われる。ライン１、２、・・・１０２４は各回転角度における超音波の送信方向を示している。本実施形態では、超音波振動子４０１ｂが所定の血管断面（７０１）にて３６０度回動する間に、１０２４回の超音波の送信／受信が断続的に行われる。なお、３６０度回動する間における超音波の送信／受信回数は特にこれに限られず、任意に設定可能であるものとする。このように、超音波振動子４０１ｂを回転させながら信号の送信／受信を繰り返すスキャン（走査）を一般にラジアルスキャン（ラジアル走査）という。
【００５５】
このような超音波の送信／受信は、血管内を矢印７０３方向（図７（ｂ））に進みながら行われる。
【００５６】
６．ラインメモリ部６０１における処理
６．１  ラインメモリ部６０１の構成及び処理の概要
本発明の第１の実施形態にかかる血管内超音波診断装置１００のラインメモリ部６０１の構成及び処理の概要について説明する。
【００５７】
図８は、本実施形態にかかる血管内超音波診断装置１００のラインメモリ部６０１の構成ならびに処理の概要を模式的に示したものである。
【００５８】
同図に示すように、ラインメモリ部６０１は、３ライン分のラインメモリ（８０１〜８０３）から構成される。超音波エコーデータは送信／受信単位（ライン単位）でラインメモリ部に入力される。入力された超音波エコーデータは、超音波振動子送信／受信のタイミングに同期して、ラインメモリに書き込まれる。
【００５９】
ここで、書き込みは、読み出し中でないラインメモリのうち、最も古い超音波エコーデータが格納されているラインメモリに対して行う。このとき、すでに書き込まれている古い超音波エコーデータは削除される。
【００６０】
また、ラインメモリからの超音波エコーデータは、エンコーダ部２１４からの出力パルスに同期して読み出される。読み出しは、読み出し時に書き込み中でないラインメモリのうち、最も新しい超音波エコーデータが格納されているラインメモリに対して行う。
【００６１】
図８の（ａ）〜（ｄ）を用いて具体的に説明する。図８（ａ）は、ラインメモリＡ（８０１）に超音波エコーデータ１が格納され、ラインメモリＢ（８０２）に超音波エコーデータ２が格納され、ラインメモリＣに超音波エコーデータ０が格納された状態を示している。
【００６２】
このとき、超音波エコーデータ３が入力されたとする。超音波エコーデータ３が入力された時点で、いずれのラインメモリについても超音波エコーデータの読み出しが行われていなかったとすると、ラインメモリＡ（８０１）〜ラインメモリＣ（８０２）のうち、最も古い超音波エコーデータが含まれているラインメモリを判定する。
【００６３】
ここで、超音波エコーデータが超音波エコーデータ０→超音波エコーデータ１→超音波エコーデータ２の順に古いとする。すると、最も古い超音波エコーデータが格納されているラインメモリは、ラインメモリＣ（８０３）となることから、超音波エコーデータ３はラインメモリＣ（８０３）に書き込まれる。
【００６４】
超音波エコーデータ３の書き込み中に、エンコーダ部２１４からの出力パルスを受信すると、超音波エコーデータの読み出しが開始される。このとき、ラインメモリＣ（８０３）は書き込み中であるため、ラインメモリＡ（８０１）またはラインメモリＢ（８０２）のいずれかが読み出しの対象となる。
【００６５】
ここで、ラインメモリＡ（８０１）に格納されている超音波エコーデータとラインメモリＢ（８０２）に格納されている超音波エコーデータとを比較すると、超音波エコーデータ２の方が新しいことから、ラインメモリＢ（８０２）に格納されている超音波エコーデータ２が読み出される。
【００６６】
図８（ｂ）は、超音波エコーデータ３の書き込みならびに超音波エコーデータ２の読み出しが完了した状態を示している。
【００６７】
続いて図８（ｃ）に示すように、超音波エコーデータ４が入力されたとする。超音波エコーデータが入力された時点で、いずれのラインメモリについても超音波エコーデータの読み出しが行われていなかったとすると、ラインメモリＡ〜ラインメモリＣのうち、最も古い超音波エコーデータが格納されているラインメモリを判定する。
【００６８】
すると、最も古い超音波エコーデータが格納されているラインメモリは、ラインメモリＡとなることから、超音波エコーデータ４はラインメモリＡに書き込まれる。
【００６９】
超音波エコーデータ４の書き込み中に、エンコーダ部２１４からの出力パルスを受信すると、超音波エコーデータの読み出しが開始される。このとき、ラインメモリＡは書き込み中であるため、ラインメモリＢまたはラインメモリＣのいずれかが読み出しの対象となる。
【００７０】
ここで、ラインメモリＢに格納されている超音波エコーデータとラインメモリＣに格納されている超音波エコーデータとを比較すると、超音波エコーデータ３の方が新しいことから、ラインメモリＣに格納されている超音波エコーデータ３が読み出される。
【００７１】
図８（ｄ）は、超音波エコーデータ４の書き込みならびに超音波エコーデータ３の読み出しが完了した状態を示している。以下、同様の処理が繰り返される。
【００７２】
６．２  上記信号処理を実現するための処理の流れ
次に上記信号処理を実現するためのラインメモリ部６０１における処理の流れについて説明する。なお、以下では、１回転あたりのライン数を１０２４として説明する。
【００７３】
図９は、ラインメモリ部６０１における書き込み処理の流れを示すフローチャートである。ステップＳ９０１では、ライン単位での超音波エコーデータの入力があったか否かを判定する。入力が無い場合には、入力されるまで待機する。一方、入力があった場合には、ステップＳ９０２に進み、ラインメモリ部６０１の各ラインメモリのうち、読み出し処理が行われていないラインメモリであって、最も古い超音波エコーデータが格納されているラインメモリを判定する。
【００７４】
ステップＳ９０２において、ラインメモリＡであると判定された場合には、ステップＳ９０３に進む。また、ラインメモリＢであると判定された場合には、ステップＳ９０４に進む。更に、ラインメモリＣであると判定された場合には、ステップＳ９０５に進む。
【００７５】
ステップＳ９０３では、ステップＳ９０１において入力された超音波エコーデータをラインメモリＡに書き込む。また、ステップＳ９０４では、ステップＳ９０１において入力された超音波エコーデータをラインメモリＢに書き込む。更に、ステップＳ９０５では、ステップＳ９０１において入力された超音波エコーデータをラインメモリＣに書き込む。以上の処理を、超音波エコーデータが入力されるたびに実施する。
【００７６】
図１０は、ラインメモリ部６０１における読み出し処理の流れを示すフローチャートである。ステップＳ１００１では、エンコーダ部２１４からの出力パルスを受信したか否かを判定する。受信していない場合には、受信するまで待機する。一方、受信があった場合には、ステップＳ１００２に進み、ラインメモリ部６０１の各ラインメモリのうち、書き込み処理が行われていないラインメモリであって、最も新しい超音波エコーデータが格納されているラインメモリを判定する。
【００７７】
ステップＳ１００２において、ラインメモリＡであると判定された場合には、ステップＳ１００３に進む。また、ラインメモリＢであると判定された場合には、ステップＳ１００４に進む。更に、ラインメモリＣであると判定された場合には、ステップＳ１００５に進む。
【００７８】
ステップＳ１００３では、ラインメモリＡに格納されている超音波エコーデータを読み出す。また、ステップＳ１００４では、ラインメモリＢに格納されている超音波エコーデータを読み出す。更に、ステップＳ１００５では、ラインメモリＣに格納されている超音波エコーデータを読み出す。以上の処理を、超音波エコーデータが入力されるたびに実施する。
【００７９】
６．３  ラインメモリ部６０１における書き込み／読み出し処理の実施例
次にラインメモリ部６０１における書き込み／読み出し処理の実施例について、図１１、図１２Ａ及び図１２Ｂを用いて説明する。
【００８０】
６．３．１  同期している場合
図１１は、エンコーダ部２１４の出力パルスと超音波振動子送信／受信タイミングとが同期している場合のタイミングチャートを示す図である。同図において、１１０１は超音波振動子の送信タイミングを規定するトリガー信号のタイミングを示している。
【００８１】
１１０２は、トリガー信号１１０１に基づいて送信された超音波に対する、体腔内の生体組織からの反射波（超音波エコー）の受信タイミングを示している。１１０３は、超音波エコーに基づいて生成された超音波エコーデータの生成タイミングを示している。
【００８２】
一方、１１０４は、エンコーダ部２１４の出力パルスのタイミングを示している。また、１１０５は、ラインメモリ部６０１における読み出しタイミングを示している。
【００８３】
図１１のように、エンコーダ部２１４の出力パルスと超音波振動子の送信／受信タイミングとが同期している場合には、ラインメモリ部６０１に書き込まれた超音波エコーデータが過不足無く読み出されることとなる。
【００８４】
６．３．２  同期していない場合（ラジアル走査用のモータが送受信のタイミングより遅れている場合）
図１２Ａは、エンコーダ部２１４の出力パルスと超音波振動子送信／受信タイミングとが同期していない場合のタイミングチャートを示す図である。図１２Ａは、ラジアル走査用のモータが遅れる等の理由で、エンコーダ部２１４の出力パルスが、超音波エコーデータの生成タイミングに対して遅れている場合を示している。
【００８５】
エンコーダ部２１４の出力パルスが超音波エコーデータの生成タイミングに対して遅れているため、Ｄａｔａ３の読み出しがなされることなく、Ｄａｔａ４の読み出しが行われた様子を示している。
【００８６】
つまり、超音波エコーデータ（１１０３）としてＤａｔａ３が生成されたにも関わらず、Ｄａｔａ３が読み出される前に、Ｄａｔａ４が生成され、ラインメモリ部６０１に格納されてしまっている。このため、エンコーダ部２１４の出力パルスを受信した時点（タイミング１２０１）で、最も新しい超音波エコーデータは、Ｄａｔａ３ではなくＤａｔａ４と判定されることとなる。この結果、Ｄａｔａ３は読み出されることなく、Ｄａｔａ４が読み出される。
【００８７】
なお、Ｄａｔａ３は、その後に生成される超音波エコーデータにより上書きされるため、断面画像の形成に利用されることはない。
【００８８】
６．３．３  同期していない場合（ラジアル走査用のモータが送受信のタイミングより進んでいる場合）
図１２Ｂは、エンコーダ部２１４の出力パルスと超音波振動子の送信／受信タイミングとが同期していない場合のタイミングチャートを示す図である。図１２Ｂは、ラジアル走査用のモータが速い等の理由で、エンコーダ部２１４の出力パルスが、超音波エコーデータの生成タイミングに対して進んでいる場合を示している。
【００８９】
エンコーダ部２１４の出力パルスが、超音波エコーデータの生成タイミングに対して進んでいるため、本来、Ｄａｔａ４が読み出されるタイミングで、Ｄａｔａ４の超音波エコーデータの生成が完了しておらず、再度、Ｄａｔａ３の読み出しが行われた様子を示している。
【００９０】
つまり、エンコーダ部２１４の出力パルスを受信したタイミング（１２０２）で、最も新しい超音波エコーデータは、Ｄａｔａ３であると判定されるため、再度、Ｄａｔａ３の読み出しが行われることとなる。
【００９１】
以上の説明から明らかなように、本実施形態にかかる血管内超音波診断装置によれば、プローブのラジアル走査における回転周期と、プローブからの超音波の送受信周期との間で、同期がとれていなかった場合でも、プローブのラジアル走査における回転周期に従って、適切な超音波エコーデータの読み出しが行われることとなる。
【００９２】
この結果、従来のように、断面画像が円周方向にぶれて表示されたり、ゆっくりと回転して表示されるといった不都合が解消される。
【００９３】
［第２の実施形態］
上記第１の実施形態では、血管内超音波診断装置において、超音波振動子のラジアル走査を高速化した場合の、信号処理部の処理について説明した。しかしながら、本発明は特に血管内超音波診断装置に限定されるものではなく、他の画像診断装置においても適用可能である。そこで、本実施形態では、光干渉断層診断装置に適用した場合について説明する。
【００９４】
１．光干渉断層診断装置の測定原理
はじめに光干渉断層診断装置の測定原理について簡単に説明する。一般に光は電磁波であるため、重畳させた場合に干渉するという性質を有する。干渉しやすいか干渉しにくいかの干渉性能はコヒーレンスとも呼ばれ、一般的な光干渉断層診断装置では、干渉性の低い低コヒーレンス光（低干渉性光）が利用される。
【００９５】
低コヒーレンス光は、横軸に時間、縦軸に電場をとった場合、図１３（ａ）の１３０１、１３０２に示すように、ランダムな信号となる。同図における各々の山は波連と呼ばれ、波連は一つ一つが相互に独立な位相と振幅を持っている。このため、図１３（ａ）のように同じ波連同士が重なった場合は（１３０１と１３０２）干渉して強めあう一方（１３０３参照）、わずかな時間遅れがあった場合には（図１３（ｂ）の１３０４と１３０５）、打ち消しあって、干渉が観測されなくなる（図１３（ｂ）の１３０６参照）。
【００９６】
光干渉断層診断装置は、かかる性質を利用したものであり、図１４に装置の基本原理を示す。同図に示すように、低干渉性光源１４０１から出た光をビームスプリッタ１４０４で分割し、それぞれを参照ミラー１４０２と測定対象１４０３に向かわせる。このとき、測定対象側から戻ってくる反射光には、物体表面で反射した光や、物体内部の浅い位置で反射した光、物体内部の深部で反射した光など様々な位置からの反射光が含まれる。
【００９７】
しかし、入射光が低干渉性光であるため、干渉が観測される反射光は、ビームスプリッタ１４０４から参照ミラー１４０２までの距離をＬ、コヒーレンス長をΔＬとすると、ビームスプリッタ１４０４からの距離がＬ＋ΔＬ／２の位置に存在する反射面からの反射光のみとなる。
【００９８】
したがって、ビームスプリッタ１４０４から参照ミラー１４０２までの距離を変えれば、検出器１４０５ではその距離に対応した物体内反射面からの反射光のみを選択的に検出することができる。そして、各距離に応じた反射光の強度に基づいて、物体内部の構造情報を可視化することで断面画像を形成することができる。
【００９９】
２．光干渉断層診断装置の外観構成
光干渉断層診断装置の外観構成は、上記第１の実施形態において説明した血管内超音波診断装置（図１参照）と同様であるため、説明は省略する。
【０１００】
３．光干渉断層診断装置の機能構成
本実施形態にかかる光干渉断層診断装置（１５００）の機能構成について図１５を用いて説明する。
【０１０１】
１５０９は超高輝度発光ダイオード等の低干渉性光源である。低干渉性光源１５０９は、その波長が１３１０ｎｍ程度で、その可干渉距離（コヒーレント長）が数μｍ〜１０数μｍ程度であるような短い距離範囲でのみ干渉性を示す低干渉性光を出力する。
【０１０２】
このため、この光を２つに分岐した後、再び混合した場合には分岐した点から混合した点までの２つの光路長の差が１７μｍ程度の短い距離範囲内の場合には干渉光として検出され、それよりも光路長の差が大きい場合には干渉光が検出されない。
【０１０３】
低干渉性光源１５０９の光は、第１のシングルモードファイバ１５２８の一端に入射され、先端面側に伝送される。第１のシングルモードファイバ１５２８は、途中の光カップラ部１５０８で第２のシングルモードファイバ１５２９と光学的に結合されている。従って、この光カップラ部１５０８で２つに分岐されて伝送される。
【０１０４】
第１のシングルモードファイバ１５２８の光カップラ部１５０８より先端側には、非回転部と回転部との間を結合し、光を伝送する光ロータリジョイント１５０３が設けられている。
【０１０５】
更に、光ロータリジョイント１５０３内の第３のシングルモードファイバ１５３０の先端には、光プローブのコネクタ部１５０２が着脱自在に接続されている。これにより光プローブ１５０１内に挿通され回転駆動可能な第４のシングルモードファイバ１５３１に、低干渉性光源１５０９からの光が伝送される。
【０１０６】
伝送された光は、光プローブ１５０１の先端側から体腔内の生体組織側にラジアル走査しながら照射される。そして、生体組織側の表面あるいは内部で散乱した反射光の一部は光プローブ１５０１により取り込まれ、逆の光路を経て第１のシングルモードファイバ１５２８側に戻り、光カップラ部１５０８によりその一部が第２のシングルモードファイバ１５２９側に移り、第２のシングルモードファイバ１５２９の一端から光検出器（例えばフォトダイオード１５１０）に入射される。なお、光ロータリジョイント１５０３の回転部側は回転駆動装置１５０４のラジアル走査モータ１５０５により回転駆動される。また、ラジアル走査モータ１５０５の回転角度は、エンコーダ部１５０６により検出される。更に、光ロータリジョイント１５０３は、直線駆動装置１５０７を備え、信号処理部１５１４からの指示に基づいて、カテーテル部１０１の挿入方向の動作を規定している。
【０１０７】
また、第２のシングルモードファイバ１５２９の光カップラ部１５０８より先端側には、基準光の光路長を変える光路長の可変機構１５１６が設けてある。
【０１０８】
この光路長の可変機構１５１６は生体組織の深さ方向の検査範囲に相当する光路長を高速に変化させる第１の光路長変化手段と、光プローブを交換して使用した場合の個々の光プローブの長さのばらつきを吸収できるように、その長さのバラツキに相当する光路長を変化させる第２の光路長の変化手段とを備えている。
【０１０９】
第２のシングルモードファイバ１５２９の先端に対向して、この先端とともに１軸ステージ１５２０上に取り付けられ、矢印１５２３に示す方向に移動自在のコリメートレンズ１５２１を介して、グレーティング１５１９が配置されている。また、このグレーティング１５１９（回折格子）と対応するレンズ１５１８を介して微小角度回動可能なガルバノメータ１５１７が第１の光路長変化手段として取り付けられている。このガルバノメータミラー１５１７はガルバノメータコントローラ１５２４により、矢印１５２２方向に高速に回転される。
【０１１０】
ガルバノメータミラー１５１７はガルバノメータのミラーにより光を反射させるものであり、参照ミラーとして機能する。ガルバノメータに交流の駆動信号を印加することによりその可動部分に採りうけたミラーを高速に回転させるよう構成されている。
【０１１１】
つまり、ガルバノメータコントローラ１５２４より、ガルバノメータに対して駆動信号が印加され、該駆動信号により矢印１５２２方向に高速に回転することで、基準光の光路長が、生体組織の深さ方向の検査範囲に相当する光路長だけ高速に変化することとなる。この光路長の変化の一周期（一走査）が、一ライン（ライン単位）分の干渉光データを生成する周期となる。
【０１１２】
一方、１軸ステージ１５２０は光プローブ１５０１を交換した場合に、光プローブの光路長のバラツキを吸収できるだけの光路長の可変範囲を有する第２の光路長変化手段を形成する。さらに、１軸ステージ１５２０はオフセットを調整する調整手段としての機能も備えている。例えば、光プローブ１５０１の先端が生体組織の表面に密着していない場合でも、１軸ステージ１５２０により光路長を微小変化させることにより、生体組織の表面位置から干渉する状態に設定することが可能となる。
【０１１３】
光路長の可変機構１５１６で光路長が変えられた光は第２のシングルモードファイバ１５２９の途中に設けた光カップラ部１５０８で第１のシングルモードファイバ１５３８側から漏れた光と混合されて、フォトダイオード１５１０にて受光される。
【０１１４】
フォトダイオード１５１０にて受光された光は光電変換され、アンプ１５１１により増幅された後、復調器１５１２に入力される。この復調器１５１２では干渉した光の信号部分のみを抽出する復調処理を行い、その出力はＡ／Ｄ変換器１５１３に入力される。
【０１１５】
Ａ／Ｄ変換器１５１３では、干渉光信号を２００ポイント分サンプリングして１ラインのデジタルデータ（干渉光データ）を生成する。サンプリング周波数は、光路長の１走査の時間を２００で除した値である。
【０１１６】
Ａ／Ｄ変換器１５１３で生成されたライン単位の干渉光データは、信号処理部１５１４に入力される。この信号処理部１５１４では深度方向の干渉光データをビデオ信号に変換することにより、血管内の各位置での断面画像を形成し、所定のフレームレートでＬＣＤモニタ１５２７に出力する。
【０１１７】
なお、信号処理部１５１４は位置制御装置１５２６と接続されている。信号処理部１５１４は位置制御装置１５２６を介して１軸ステージ１５２０の位置の制御を行う。また、信号処理部１５１４はモータ制御回路１５２５と接続され、ラジアル走査モータ１５０５の回転駆動を制御する。
【０１１８】
また、信号処理部１５１４は、参照ミラー（ガルバノメータミラー）の光路長の走査を制御するガルバノメータコントローラ１５２４と接続され、ガルバノメータコントローラ１５２４は信号処理部１５１４へ駆動信号を出力し、モータ制御回路１５２５はこの同期信号に基づいてガルバノメータコントローラ１５２４と同期をとる。しかしながら、血管中等におけるトルクの変動などによって、この同期がずれることがある。
【０１１９】
４．カテーテル部の構成
カテーテル部１０１の全体構成は、上記第１の実施形態において説明した血管内超音波診断装置のカテーテル部の構成と同じであるため説明は省略し、カテーテル部１０１の先端部の構成の相違点について、図１６を用いて説明する。
【０１２０】
図１６は、本実施形態にかかる光干渉断層診断装置１５００のカテーテル部１０１の先端部の構成を示す図である。
【０１２１】
図１６において、カテーテルシース３０１の管腔内部には、低干渉性光を照射／受光する光プローブ１６０１が設けられている。光プローブ１６０１は、側方照射のためのプリズムまたはミラー１６０１ｂが設けられている。光プローブ１６０１は、プリズムまたはミラー１６０１ｂとそれを保持するハウジング１６０１ａからなり、プリズムまたはミラー１６０１ｂより体腔内組織にむけて低干渉性光が照射されるとともに、当該プリズムまたはミラー１６０１ｂにて体腔内からの反射光を受ける。
【０１２２】
また、駆動シャフト４０２の内部には、光ファイバが配され、ハウジング１６０１ａからコネクタ部１５０２まで伸びている。なお、本実施形態における光干渉断層診断装置においては、事前の生理食塩水の注入（プライミング作業）は必ずしも必要でないため、カテーテルシース３０１の先端部とガイドワイヤルーメン３０３との境界部に形成されるプライミング用の排出口４０５はなくても良い。
【０１２３】
５．信号処理部の構成
次に信号処理部１５１４の構成について説明する。図１７は、光干渉断層診断装置１５００の信号処理部１５１４の機能構成を示す図である。
【０１２４】
図１７において、１７０６は制御部であり、光干渉断層診断装置１５００全体を統括的に制御する。
【０１２５】
１７０１はラインメモリ部である。ラインメモリ部１７０１では、フォトダイオード１５１０より復調器１５１２、Ａ／Ｄ変換器１５１３を介して送信された干渉光データを光路長の変化の周期単位（ライン単位）で順次受信し、一時的に保持する。
【０１２６】
ラインメモリ６０１に一時的に保持された干渉光データは、必要に応じて（制御部１７０４からの指示に基づいて）、エンコーダ部１５０６からの出力パルスに合わせて読み出され、信号後処理部１７０２に送られる。なお、ラインメモリ部１７０１の構成ならびにラインメモリ部１７０１への書き込み動作、ラインメモリ部１７０１からの読み出し動作についての詳細は後述する。
【０１２７】
１７０２は信号後処理部であり、ラインメモリ部１７０１より読み出された干渉光データに対してフレーム相関、ガンマ補正、コントラスト調整、シャープネスフィルタ等の処理を行い、画像構築部１７０３に出力する。
【０１２８】
画像構築部１７０３では、低干渉性光の光路長走査単位（ライン単位）の干渉光データ列をビデオ信号に変換する。これにより、ＬＣＤモニタ１５２７に表示する断面画像を形成する。
【０１２９】
６．ラインメモリ部１７０１における処理
６．１  ラインメモリ部１７０１の構成及び処理の概要
本発明の第２の実施形態にかかる光干渉断層診断装置１５００のラインメモリ部１７０１の構成及び処理の概要について説明する。
【０１３０】
図１８は、本実施形態にかかる光干渉断層診断装置１５００のラインメモリ部１７０１の構成ならびに処理の概要を模式的に示したものである。
【０１３１】
同図に示すように、ラインメモリ部１７０１は、３ライン分のラインメモリ（１８０１〜１８０３）から構成される。干渉光データは光路長走査単位（ライン単位）でラインメモリ部１７０１に入力される。入力された干渉光データは、ラインメモリに書き込まれる。
【０１３２】
ここで、書き込みは、読み出し中でないラインメモリのうち、最も古い干渉光データが格納されているラインメモリに対して行う。このとき、すでに書き込まれている古い干渉光データは削除される。
【０１３３】
また、ラインメモリからの干渉光データは、エンコーダ部１５０６からの出力パルスに同期して読み出される。読み出しは、読み出し時に書き込み中でないラインメモリのうち、最も新しい干渉光データが格納されているラインメモリに対して行う。
【０１３４】
図１８の（ａ）〜（ｄ）を用いて具体的に説明する。図１８（ａ）は、ラインメモリＡ（１８０１）に干渉光データ１が格納され、ラインメモリＢ（１８０２）に干渉光データ２が格納され、ラインメモリＣに干渉光データ０が格納された状態を示している。
【０１３５】
このとき、干渉光データ３が入力されたとする。干渉光データ３が入力された時点で、いずれのラインメモリについても干渉光データの読み出しが行われていなかったとすると、ラインメモリＡ（１８０１）〜ラインメモリＣ（１８０２）のうち、最も古い干渉光データが含まれているラインメモリを判定する。
【０１３６】
ここで、干渉光データが干渉光データ０→干渉光データ１→干渉光データ２の順に古いとする。すると、最も古い干渉光データが格納されているラインメモリは、ラインメモリＣ（１８０３）となることから、干渉光データ３はラインメモリＣ（１８０３）に書き込まれる。
【０１３７】
干渉光データ３の書き込み中に、エンコーダ部１５０６からの出力パルスを受信すると、干渉光データの読み出しが開始される。このとき、ラインメモリＣ（１８０３）は書き込み中であるため、ラインメモリＡ（１８０１）またはラインメモリＢ（１８０２）のいずれかが読み出しの対象となる。
【０１３８】
ここで、ラインメモリＡ（１８０１）に格納されている干渉光データとラインメモリＢ（１８０２）に格納されている干渉光データとを比較すると、干渉光データ２の方が新しいことから、ラインメモリＢ（１８０２）に格納されている干渉光データ２が読み出される。
【０１３９】
図１８（ｂ）は、干渉光データ３の書き込みならびに干渉光データ２の読み出しが完了した状態を示している。
【０１４０】
続いて図１８（ｃ）に示すように、干渉光データ４が入力されたとする。干渉光データが入力された時点で、いずれのラインメモリについても干渉光データの読み出しが行われていなかったとすると、ラインメモリＡ〜ラインメモリＣのうち、最も古い干渉光データ含まれているラインメモリを判定する。
【０１４１】
すると、最も古い干渉光データが格納されているラインメモリは、ラインメモリＡとなることから、干渉光データ４はラインメモリＡに書き込まれる。
【０１４２】
干渉光データ４の書き込み中に、エンコーダ部１５０６からの出力パルスを受信すると、干渉光データの読み出しが開始される。このとき、ラインメモリＡは書き込み中であるため、ラインメモリＢまたはラインメモリＣのいずれかが読み出しの対象となる。
【０１４３】
ここで、ラインメモリＢに格納されている干渉光データとラインメモリＣに格納されている干渉光データとを比較すると、干渉光データ３の方が新しいことから、ラインメモリＣに格納されている干渉光データ３が読み出される。
【０１４４】
図１８（ｄ）は、干渉光データ４の書き込みならびに干渉光データ３の読み出しが完了した状態を示している。以下、同様の処理が繰り返される。
【０１４５】
６．２  上記信号処理を実現するための処理の流れ
次に上記信号処理を実現するためのラインメモリ部１７０１における処理の流れについて説明する。なお、以下では、１回転あたりのライン数を１０２４として説明する。
【０１４６】
図１９Ａは、ラインメモリ部１７０１における書き込み処理の流れを示すフローチャートである。ステップＳ１９０１では、ライン単位での干渉光データの入力があったか否かを判定する。入力が無い場合には、入力されるまで待機する。一方、入力があった場合には、ステップＳ１９０２に進み、ラインメモリ部１７０１の各ラインメモリのうち、読み出し処理が行われていないラインメモリであって、最も古い干渉光データが格納されているラインメモリを判定する。
【０１４７】
ステップＳ１９０２において、ラインメモリＡであると判定された場合には、ステップＳ１９０３に進む。また、ラインメモリＢであると判定された場合には、ステップＳ１９０４に進む。更に、ラインメモリＣであると判定された場合には、ステップＳ１９０５に進む。
【０１４８】
ステップＳ１９０３では、ステップＳ１９０１において入力された干渉光データをラインメモリＡに書き込む。また、ステップＳ１９０４では、ステップＳ１９０１において入力された干渉光データをラインメモリＢに書き込む。更に、ステップＳ１９０５では、ステップＳ１９０１において入力された干渉光データをラインメモリＣに書き込む。以上の処理を、干渉光データが入力されるたびに実施する。
【０１４９】
図１９Ｂは、ラインメモリ部１７０１における読み出し処理の流れを示すフローチャートである。ステップＳ１９１１では、エンコーダ部１５０６からの出力パルスを受信したか否かを判定する。受信していない場合には、受信するまで待機する。一方、受信があった場合には、ステップＳ１９１２に進み、ラインメモリ部１７０１の各ラインメモリのうち、書き込み処理が行われていないラインメモリであって、最も新しい干渉光データが格納されているラインメモリを判定する。
【０１５０】
ステップＳ１９１２において、ラインメモリＡであると判定された場合には、ステップＳ１９１３に進む。また、ラインメモリＢであると判定された場合には、ステップＳ１９１４に進む。更に、ラインメモリＣであると判定された場合には、ステップＳ１９１５に進む。
【０１５１】
ステップＳ１９１３では、ラインメモリＡに格納されている干渉光データを読み出す。また、ステップＳ１９１４では、ラインメモリＢに格納されている干渉光データを読み出す。更に、ステップＳ１９１５では、ラインメモリＣに格納されている干渉光データを読み出す。以上の処理を、干渉光データが入力されるたびに実施する。
【０１５２】
６．３  ラインメモリ部１７０１における書き込み／読み出し処理の実施例
次にラインメモリ部１７０１における書き込み／読み出し処理の実施例について、図２０Ａ及び図２０Ｂを用いて説明する。
【０１５３】
６．３．１  同期していない場合（ラジアル走査用のモータが参照ミラーの光路長変化周期より遅れている場合）
図２０Ａは、エンコーダ部１５０６の出力パルスと光路長走査タイミングとが同期していない場合のタイミングチャートを示す図である。
【０１５４】
同図において、２００１は参照ミラーの光路長走査タイミングを規定するトリガー信号のタイミングを示している。
【０１５５】
２００２は、トリガー信号２００１に基づいて光路長を走査された低干渉性光に対する、体腔内の生体組織からの反射光の受光信号を示している。２００３は、反射光に基づいて生成された干渉光データ信号を示している。
【０１５６】
図２０Ａは、ラジアル走査用のモータが遅れる等して、エンコーダ部１５０６の出力パルスが、干渉光データの生成周期（光路長走査）タイミングに対して遅れている場合を示している。
【０１５７】
エンコーダ部１５０６の出力パルスが干渉光データの生成周期に対して遅れているため、Ｄａｔａ３の読み出しがなされることなく、Ｄａｔａ４の読み出しが行われた様子を示している。
【０１５８】
つまり、干渉光データ（２００３）としてＤａｔａ３が生成されたにも関わらず、Ｄａｔａ３が読み出される前に、Ｄａｔａ４が生成され、ラインメモリ部１７０１に格納されてしまっている。このため、エンコーダ部１５０６の出力パルスを受信した時点（タイミング２０１１）で、最も新しい干渉光データは、Ｄａｔａ３ではなくＤａｔａ４と判定されることとなる。この結果、Ｄａｔａ３は読み出されることなく、Ｄａｔａ４が読み出される。
【０１５９】
なお、Ｄａｔａ３は、その後に生成される干渉光データにより上書きされるため、断面画像の形成に利用されることはない。
【０１６０】
６．３．２  同期していない場合（ラジアル走査用のモータが参照ミラーの光路長変化周期より進んでいる場合）
図２０Ｂは、エンコーダ部１５０６の出力パルスと光路長走査タイミングとが同期していない場合のタイミングチャートを示す図である。図２０Ｂは、ラジアル走査用のモータが進み、エンコーダ部１５０６の出力パルスが、干渉光データの生成周期に対して進んでいる場合を示している。
【０１６１】
エンコーダ部１５０６の出力パルスが、干渉光データの生成周期に対して進んでいるため、本来、Ｄａｔａ４が読み出されるタイミングで、Ｄａｔａ４の干渉光データの生成が完了しておらず、再度、Ｄａｔａ３の読み出しが行われた様子を示している。
【０１６２】
つまり、エンコーダ部１５０６のの出力パルスを受信したタイミング（２０１２）で、最も新しい干渉光データは、Ｄａｔａ３であると判定されるため、再度、Ｄａｔａ３の読み出しが行われることとなる。
【０１６３】
以上の説明から明らかなように、本実施形態にかかる光干渉断層診断装置によれば、プローブのラジアル走査における回転周期と、プローブからの干渉光データの生成周期との間で、同期がとれていなかった場合でも、プローブのラジアル走査における回転周期に従って、適切な干渉光データの読み出しが行われることとなる。
【０１６４】
この結果、従来のように、断面画像が円周方向にぶれて表示されたり、ゆっくりと回転して表示されるといった不都合が解消される。
【０１６５】
［第３の実施形態］
上記第２の実施形態では、光干渉断層診断装置に適用した場合について説明したが、本発明は、これに限られず波長掃引利用の光干渉断層診断装置に適用しても良い。以下、波長掃引利用の光干渉断層診断装置に適用した場合について説明する。
【０１６６】
１．波長掃引利用の光干渉断層診断装置の測定原理
はじめに波長掃引利用の光干渉断層診断装置の測定原理について簡単に説明する。なお、波長掃引利用の光干渉断層診断装置は、上記第３の実施形態において説明した光干渉断層診断装置の測定原理（図１３、図１４）と光干渉を利用する点において基本的に同じである。そこで、ここでは光干渉断層診断装置との相違点を中心に説明する。
【０１６７】
光干渉断層診断装置との測定原理上の相違点は光源にあり、第１にコヒーレント長が異なる。つまり、光干渉断層診断装置の光源は、コヒーレント長が１０μｍ〜２０μｍ程度の低干渉性光を用いるのに対して、波長掃引利用の光干渉断層診断装置の光源には、コヒーレント長が４〜１０ｍｍ程度のものが用いられる。
【０１６８】
これは、光干渉断層診断装置の場合、生体組織の深さ方向の検査範囲は、参照ミラーの可動範囲に依存するのに対して、波長掃引利用の光干渉断層診断装置の場合、生体組織の深さ方向の検査範囲は、コヒーレント長に依存するからである。そして、血管等の生体組織の深さ方向の全範囲を網羅するために、波長掃引利用の光干渉断層診断装置では、コヒーレント長の比較的長い光源が用いられる。
【０１６９】
光源の第２の相違点は、波長掃引利用の光干渉断層診断装置の場合、異なる波長を持つ光が連続的に照射される点にある。
【０１７０】
第２の実施形態にかかる光干渉断層診断装置の場合、生体組織の深さ方向の各点からの反射光の抽出は、参照ミラーの移動により実現し、測定対象の深さ方向の分解能は、照射する光のコヒーレント長に依存していた。
【０１７１】
これに対して、波長掃引利用の光干渉断層装置の場合、連続的に波長を変化させた光を照射し、生体組織の深さ方向の各点からの反射光の強度は、干渉光の周波数成分の違いに基づいて行うことを特徴としている。
【０１７２】
一般的に、掃引する光の周波数（波長の逆数）を式１に示す時間関数として考えると、干渉光の強度は式２に示す時間関数として表現できる。このとき、Δｘは参照光と対象光の光路差を示し、Δｆは単位時間における周波数の変化率を示すものである。また、Ａ、Ｂ、Ｃは定数を示す。
（式１）ｆ（ｔ）＝ｆα＋Δｆｔ
（式２）Ｉ（ｔ）＝Ａ＋Ｂｃｏｓ（ＣΔｘ（ｆα＋Δｆｔ））
式２からわかるように、干渉光強度Ｉ（ｔ）の時間変化の周波数成分は光路差Δｘと波長掃引の周波数変化Δｆで表される。したがって、干渉光の周波数成分がわかれば、光路差ごとの干渉光強度がわかることになり、波長掃引の１周期により、１ライン分の信号を得ることができる。
【０１７３】
これにより、１ライン分の信号を取得するのに要する時間が短くなり、また、描画深度を深くすることができる。
【０１７４】
図２１は、波長掃引利用の光干渉断層診断装置の基本原理を示す図である。同図において光源２１０１は、Ｓｗｅｐｔ  Ｌａｓｅｒである。
【０１７５】
光源２１０１より順次出力された異なる波長を有する光は、ビームスプリッタ２１０４で分割され、それぞれを参照ミラー２１０２と測定対象２１０３に向かう。このとき測定対象２１０３側から戻ってくる反射光には、物体表面での反射光や、物体内部の浅い位置で反射した光、物体内部の深部で反射した光など様々な位置からの反射光が含まれる。
【０１７６】
上述のように、検出器２１０５において、観測された干渉光を周波数分解することで、測定対象の深さ方向の特定の位置での構造情報を可視化することが可能となる。この結果、１周期の波長掃引で１ライン分のデータが得られることとなり、断面画像を形成することができる。
【０１７７】
なお、光源２１０１より出力される光は、コヒーレント長が４〜６ｍｍ程度あるため、測定対象の深さ方向の検査範囲が全て網羅できるため、参照ミラーを動作させる必要は無く、参照ミラー２１０２は一定の距離に固定して配されることとなる。
【０１７８】
このように参照ミラーを機械的に動かす必要がないので、波長掃引利用の光干渉断層診断装置の場合、光干渉断層診断装置と比べて１ライン分の信号を取得するのに要する時間が短くなり、フレームレートを上げることができる。光干渉断層診断装置における最大フレームレートが１５ｆｒ／ｓであるのに対し、波長掃引利用の光干渉断層診断装置のフレームレートは３０〜２００ｆｒ／ｓ程度である。
【０１７９】
もともと光干渉断層診断装置や波長掃引利用の光干渉断層診断装置の場合、血球成分への光の吸収を避け、良好な画像を取得するために、診断時には血液を排除しなければならない。このため、フレームレートが低いと血液を排除しておく時間を長くしなければならず、臨床上問題がある。これに対して、波長掃引利用の光干渉断層診断装置の場合、数秒間の血液排除で血管の軸方向に３０ｍｍ以上の画像を取得することができるため、臨床上の問題を低減させることができるというメリットがある。
【０１８０】
２．波長掃引利用の光干渉断層診断装置の機能構成
図２２は、波長掃引利用の光干渉断層診断装置２２００の機能構成を示す図である。以下、上記第３の実施形態において図１５を用いて説明した光干渉断層診断装置との相違点を中心に説明する。
【０１８１】
２２０８は光源であり、Ｓｗｅｐｔ  Ｌａｓｅｒが用いられる。Ｓｗｅｐｔ  Ｌａｓｅｒ２２０８は、ＳＯＡ２２１６（ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  ｏｐｔｉｃａｌ  ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）とリング状に結合された光ファイバ２２１７とポリゴンスキャニングフィルタ（２２０８ｂ）よりなる、Ｅｘｔｅｎｄｅｄ−ｃａｖｉｔｙ  Ｌａｓｅｒの一種である。
【０１８２】
ＳＯＡ２２１６から出力された光が、光ファイバ２２１７を進み、ポリゴンスキャニングフィルタ２２０８ｂに入り、ここで波長選択された光が、ＳＯＡ２２１６で増幅され、最終的にｃｏｕｐｌｅｒ２２１４から出力される。
【０１８３】
ポリゴンスキャニングフィルタ２２０８ｂは、光を分光する回折格子２２１２とポリゴンミラー２２０９との組み合わせで波長を選択する。回折格子２２１２により分光された光を２枚のレンズ（２２１０、２２１１）によりポリゴンミラー２２０９の表面に集光させる。これによりポリゴンミラー２２０９と直交する波長の光のみ同一の光路を戻り、ポリゴンスキャニングフィルタ２２０８ｂから出力され、ミラーを回転させることで、波長の時間掃引を行う。
【０１８４】
ポリゴンミラー２２０９は、例えば、３２面体のミラーが使用され、回転数が５００００ｒｐｍ程度である。ポリゴンミラー２２０９と回折格子２２１２とを組み合わせたユニークな波長掃引方式により、高速、高出力の波長掃引が可能である。
【０１８５】
Ｃｏｕｐｌｅｒ２２１４から出力されたＳｗｅｐｔ  Ｌａｓｅｒ２２０８の光は、第１のシングルモードファイバ２２３０の一端に入射され、先端面側に伝送される。第１のシングルモードファイバ２２３０は、途中の光カップラ部２２２６で第２のシングルモードファイバ２２３１と光学的に結合されている。従って、この光カップラ部２２２６で２つに分岐されて伝送される。
【０１８６】
第１のシングルモードファイバ２２３０の光カップラ部２２２６より先端側には、非回転部と回転部との間を結合し、光を伝送する光ロータリジョイント２２０３が設けられている。
【０１８７】
更に、光ロータリジョイント２２０３内の第３のシングルモードファイバ２２３２の先端には、光プローブのコネクタ部２２０２が着脱自在に接続されている。これにより光プローブ２２０１内に挿通され回転駆動可能な第４のシングルモードファイバ２２３３に、光源２２０８からの光が伝送される。
【０１８８】
伝送された光は、光プローブ２２０１の先端側から体腔内の生体組織側にラジアル走査しながら照射される。そして、生体組織側の表面あるいは内部で散乱した反射光の一部に光プローブ２２０１により取り込まれ、逆の光路を経て第１のシングルモードファイバ２２３０側に戻る。さらに、光カップラ部２２２６によりその一部が第２のシングルモードファイバ２２３１側に移り、第２のシングルモードファイバ２２３１の一端から光検出器（例えばフォトダイオード２２１９）に入射される。なお、光ロータリジョイント２２０３の回転部側は回転駆動装置２２０４のラジアル走査モータ２２０５により回転駆動される。また、ラジアル走査モータ２２０５の回転角度は、エンコーダ部２２０６により検出される。更に、光ロータリジョイント２２０３は、直線駆動装置２２０７を備え、信号処理部２２２３からの指示に基づいて、カテーテル部１０１の挿入方向の動作を規定している。
【０１８９】
また、第２のシングルモードファイバ２２３１の光カップラ部２２２６より先端側には、基準光の光路長を微調整する光路長の可変機構２２２５が設けてある。
【０１９０】
この光路長の可変機構２２２５は光プローブを交換して使用した場合の個々の光プローブの長さのばらつきを吸収できるように、その長さのバラツキに相当する光路長を変化させる光路長変化手段を備えている。
【０１９１】
第２のシングルモードファイバ２２３１およびコリメートレンズ２２２６は、その光軸方向に矢印２２３３で示すように移動自在な１軸ステージ２２３２上に設けられ、光路長変化手段を形成している。
【０１９２】
具体的には、１軸ステージ２２３２は光プローブ２２０１を交換した場合に、光プローブの光路長のバラツキを吸収できるだけの光路長の可変範囲を有する光路長変化手段を形成する。さらに、１軸ステージ２２３２はオフセットを調整する調整手段としての機能も備えている。例えば、光プローブ２２０１の先端が生体組織の表面に密着していない場合でも、１軸ステージにより光路長を微小変化させることにより、生体組織の表面位置から干渉する状態に設定することが可能となる。
【０１９３】
光路長の可変機構２２２５で光路長が微調整された光は第２のシングルモードファイバ２２３１の途中に設けた光カップラ部２２２６で第１のシングルモードファイバ２２２６側から漏れた光と混合されて、フォトダイオード２２１９にて受光される。
【０１９４】
フォトダイオード２２１９にて受光された光は光電変換され、アンプ２２２０により増幅された後、復調器２２２１に入力される。この復調器２２２１では干渉した光の信号部分のみを抽出する復調処理を行い、その出力はＡ／Ｄ変換器２２２２に入力される。
【０１９５】
Ａ／Ｄ変換器２２２２では、干渉光信号を１８０ＭＨｚで２０４８ポイント分サンプリングして、１ラインのデジタルデータ（干渉光データ）を生成する。なお、サンプリング周波数を１８０ＭＨｚとしたのは、波長掃引の繰り返し周波数を４０ｋＨｚとした場合に、波長掃引の周期（１２．５μｓｅｃ）の９０％程度を２０４８点のデジタルデータとして抽出することを前提としたものであり、特にこれに限定されるものではない。
【０１９６】
Ａ／Ｄ変換器２２２２にて生成されたライン単位の干渉光データは、信号処理部２２２３に入力される。この信号処理部２２２３では干渉光データをＦＦＴ（高速フーリエ変換）により周波数分解して深さ方向のデータを生成し、これを座標変換することにより、血管内の各位置での断面画像を形成し、所定のフレームレートでＬＣＤモニタ２２２７に出力する。
【０１９７】
なお、信号処理部２２２３は位置制御装置２２３４と接続されている。信号処理部２２２３は位置制御装置２２３４を介して１軸ステージ２２３２の位置の制御を行う。また、信号処理部２２２３はモータ制御回路２２２４と接続され、ラジアル走査モータ２２０５の回転駆動を制御する。
【０１９８】
３．カテーテル部の構成
カテーテル部１０１の全体構成ならびに先端部の構成は、上記第３の実施形態において図１６を用いて説明した光干渉断層診断装置のカテーテル部と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【０１９９】
４．信号処理部の構成
次に信号処理部２２２３の構成について説明する。図２３は、波長掃引利用の光干渉断層診断装置２２００の信号処理部２２２３の機能構成を示す図である。
【０２００】
図２３において、２３０５は制御部であり、波長掃引利用の光干渉断層診断装置２２００全体を統括的に制御する。
【０２０１】
２３０１はラインメモリ部である。ラインメモリ部２３０１では、フォトダイオード２２１０より復調器２２２１、Ａ／Ｄ変換器２２２２を介して送信された干渉光データを波長掃引周期単位（ライン単位）で順次受信し、一時的に保持する。
【０２０２】
ラインメモリ２３０１に一時的に保持された干渉光データは、必要に応じて（制御部２３０５からの指示に基づいて）、エンコーダ部２２０６からの出力パルスに合わせて読み出され、ラインデータ生成部２３０２によって、干渉光データをＦＦＴにより周波数分解して深さ方向のデータを生成した後、信号後処理部２３０３に送られる。なお、ラインメモリ部２３０１の構成ならびにラインメモリ部２３０１への書き込み動作、ラインメモリ部２３０１からの読み出し動作についての詳細は後述する。
【０２０３】
２３０３は信号後処理部であり、ラインデータ生成部２３０２より読み出された干渉光データに対してフレーム相関、ガンマ補正、コントラスト調整、シャープネスフィルタ等の処理を行い、画像構築部２３０４に出力する。
【０２０４】
画像構築部２３０４では、干渉光の波長掃引周期単位（ライン単位）の干渉光データ列を所定のグレースケールを有するビデオ信号に変換する。これにより、ＬＣＤモニタ２２２７に表示する断面画像を形成する。
【０２０５】
５．ラインメモリ部２３０１における処理
５．１  ラインメモリ部２３０１の構成及び処理の概要
本発明の第２の実施形態にかかる光干渉断層診断装置２２００のラインメモリ部２３０１の構成及び処理の概要について説明する。
【０２０６】
図２４は、本実施形態にかかる光干渉断層診断装置２２００のラインメモリ部２３０１の構成ならびに処理の概要を模式的に示したものである。
【０２０７】
同図に示すように、ラインメモリ部２３０１は、３ライン分のラインメモリ（２４０１〜２４０３）から構成される。干渉光データは波長掃引周期単位（ライン単位）でラインメモリ部２３０１に入力される。入力された干渉光データは、干渉光の波長掃引のタイミングに同期して、ラインメモリに書き込まれる。
【０２０８】
ここで、書き込みは、読み出し中でないラインメモリのうち、最も古い干渉光データが格納されているラインメモリに対して行う。このとき、すでに書き込まれている古い干渉光データは削除される。
【０２０９】
また、ラインメモリからの干渉光データは、エンコーダ部２２０６からの出力パルスに同期して読み出される。読み出しは、読み出し時に書き込み中でないラインメモリのうち、最も新しい干渉光データが格納されているラインメモリに対して行う。
【０２１０】
図２４の（ａ）〜（ｄ）を用いて具体的に説明する。図２４（ａ）は、ラインメモリＡ（２４０１）に干渉光データ１が格納され、ラインメモリＢ（２４０２）に干渉光データ２が格納され、ラインメモリＣに干渉光データ０が格納された状態を示している。
【０２１１】
このとき、干渉光データ３が入力されたとする。干渉光データ３が入力された時点で、いずれのラインメモリについても干渉光データの読み出しが行われていなかったとすると、ラインメモリＡ（２４０１）〜ラインメモリＣ（２４０２）のうち、最も古い干渉光データが含まれているラインメモリを判定する。
【０２１２】
ここで、干渉光データが干渉光データ０→干渉光データ１→干渉光データ２の順に古いとする。すると、最も古い干渉光データが格納されているラインメモリは、ラインメモリＣ（２４０３）となることから、干渉光データ３はラインメモリＣ（２４０３）に書き込まれる。
【０２１３】
干渉光データ３の書き込み中に、エンコーダ部２２０６からの出力パルスを受信すると、干渉光データの読み出しが開始される。このとき、ラインメモリＣ（２４０３）は書き込み中であるため、ラインメモリＡ（２４０１）またはラインメモリＢ（２４０２）のいずれかが読み出しの対象となる。
【０２１４】
ここで、ラインメモリＡ（２４０１）に格納されている干渉光データとラインメモリＢ（２４０２）に格納されている干渉光データとを比較すると、干渉光データ２の方が新しいことから、ラインメモリＢ（２４０２）に格納されている干渉光データ２が読み出される。
【０２１５】
図２４（ｂ）は、干渉光データ３の書き込みならびに干渉光データ２の読み出しが完了した状態を示している。
【０２１６】
続いて図２４（ｃ）に示すように、干渉光データ４が入力されたとする。干渉光データが入力された時点で、いずれのラインメモリについても干渉光データの読み出しが行われていなかったとすると、ラインメモリＡ〜ラインメモリＣのうち、最も古い干渉光データ含まれているラインメモリを判定する。
【０２１７】
すると、最も古い干渉光データが格納されているラインメモリは、ラインメモリＡとなることから、干渉光データ４はラインメモリＡに書き込まれる。
【０２１８】
干渉光データ４の書き込み中に、エンコーダ部２２０６からの出力パルスを受信すると、干渉光データの読み出しが開始される。このとき、ラインメモリＡは書き込み中であるため、ラインメモリＢまたはラインメモリＣのいずれかが読み出しの対象となる。
【０２１９】
ここで、ラインメモリＢに格納されている干渉光データとラインメモリＣに格納されている干渉光データとを比較すると、干渉光データ３の方が新しいことから、ラインメモリＣに格納されている干渉光データ３が読み出される。
【０２２０】
図２４（ｄ）は、干渉光データ４の書き込みならびに干渉光データ３の読み出しが完了した状態を示している。以下、同様の処理が繰り返される。
【０２２１】
５．２  上記信号処理を実現するための処理の流れ
次に上記信号処理を実現するためのラインメモリ部２３０１における処理の流れについて説明する。なお、以下では、１回転あたりのライン数を１０２４として説明する。
【０２２２】
図２５Ａは、ラインメモリ部２３０１における書き込み処理の流れを示すフローチャートである。ステップＳ２５０１では、ライン単位での干渉光データの入力があったか否かを判定する。入力が無い場合には、入力されるまで待機する。一方、入力があった場合には、ステップＳ２５０２に進み、ラインメモリ部２３０１の各ラインメモリのうち、読み出し処理が行われていないラインメモリであって、最も古い干渉光データが格納されているラインメモリを判定する。
【０２２３】
ステップＳ２５０２において、ラインメモリＡであると判定された場合には、ステップＳ２５０３に進む。また、ラインメモリＢであると判定された場合には、ステップＳ２５０４に進む。更に、ラインメモリＣであると判定された場合には、ステップＳ２５０５に進む。
【０２２４】
ステップＳ２５０３では、ステップＳ２５０１において入力された干渉光データをラインメモリＡに書き込む。また、ステップＳ２５０４では、ステップＳ２５０１において入力された干渉光データをラインメモリＢに書き込む。更に、ステップＳ２５０５では、ステップＳ２５０１において入力された干渉光データをラインメモリＣに書き込む。以上の処理を、干渉光データが入力されるたびに実施する。
【０２２５】
図２５Ｂは、ラインメモリ部２３０１における読み出し処理の流れを示すフローチャートである。ステップＳ２５１１では、エンコーダ部２２０６からの出力パルスを受信したか否かを判定する。受信していない場合には、受信するまで待機する。一方、受信があった場合には、ステップＳ２５１２に進み、ラインメモリ部２３０１の各ラインメモリのうち、書き込み処理が行われていないラインメモリであって、最も新しい干渉光データが格納されているラインメモリを判定する。
【０２２６】
ステップＳ２５１２において、ラインメモリＡであると判定された場合には、ステップＳ２５１３に進む。また、ラインメモリＢであると判定された場合には、ステップＳ２５１４に進む。更に、ラインメモリＣであると判定された場合には、ステップＳ２５１５に進む。
【０２２７】
ステップＳ２５１３では、ラインメモリＡに格納されている干渉光データを読み出す。また、ステップＳ２５１４では、ラインメモリＢに格納されている干渉光データを読み出す。更に、ステップＳ２５１５では、ラインメモリＣに格納されている干渉光データを読み出す。以上の処理を、干渉光データが入力されるたびに実施する。
【０２２８】
５．３  ラインメモリ部２３０１における書き込み／読み出し処理の実施例
次にラインメモリ部２３０１における書き込み／読み出し処理の実施例について、図２６Ａ及び図２６Ｂを用いて説明する。
【０２２９】
５．３．１  同期していない場合（ラジアル走査用のモータが波長掃引の周期に対して遅れている場合）
図２６Ａは、エンコーダ部２２０６の出力パルスと波長掃引の周期のタイミングとが同期していない場合のタイミングチャートを示す図である。
【０２３０】
同図において、２６０１は波長掃引のタイミングを規定するトリガー信号のタイミングを示している。
【０２３１】
２６０２は、トリガー信号２６０１に基づいて波長掃引された光に対する、体腔内の生体組織からの反射光の受光タイミングを示している。２６０３は、反射光に基づいて生成された干渉光データの生成タイミングを示している。
【０２３２】
図２６Ａは、ラジアル走査用のモータが遅れ、エンコーダ部２２０６の出力パルスが、干渉光データの生成タイミングに対して遅れている場合を示している。
【０２３３】
エンコーダ部２２０６の出力パルスが干渉光データの生成タイミングに対して遅れているため、Ｄａｔａ３の読み出しがなされることなく、Ｄａｔａ４の読み出しが行われた様子を示している。
【０２３４】
つまり、干渉光データ（２６０３）としてＤａｔａ３が生成されたにも関わらず、Ｄａｔａ３が読み出される前に、Ｄａｔａ４が生成され、ラインメモリ部２３０１に格納されてしまっている。このため、エンコーダ部２２０６の出力パルスを受信した時点（タイミング２６１１）で、最も新しい干渉光データは、Ｄａｔａ３ではなくＤａｔａ４と判定されることとなる。この結果、Ｄａｔａ３は読み出されることなく、Ｄａｔａ４が読み出される。
【０２３５】
なお、Ｄａｔａ３は、その後に生成される干渉光データにより上書きされるため、断面画像の形成に利用されることはない。
【０２３６】
５．３．２  同期していない場合（ラジアル走査用のモータが波長掃引の周期に対して進んでいる場合）
図２６Ｂは、エンコーダ部２２０６の出力パルスと波長掃引の周期のタイミングとが同期していない場合のタイミングチャートを示す図である。図２６Ｂは、ラジアル走査用のモータが進み、エンコーダ部２２０６の出力パルスが、干渉光データの生成タイミングに対して進んでいる場合を示している。
【０２３７】
エンコーダ部２２０６の出力パルスが、干渉光データの生成タイミングに対して進んでいるため、本来、Ｄａｔａ４が読み出されるタイミングで、Ｄａｔａ４の干渉光データの生成が完了しておらず、再度、Ｄａｔａ３の読み出しが行われた様子を示している。
【０２３８】
つまり、エンコーダ部２２０６のの出力パルスを受信したタイミング（２６１２）で、最も新しい干渉光データは、Ｄａｔａ３であると判定されるため、再度、Ｄａｔａ３の読み出しが行われることとなる。
【０２３９】
以上の説明から明らかなように、本実施形態にかかる波長掃引利用の光干渉断層診断装置によれば、プローブのラジアル走査における回転周期と、プローブから照射される光の波長掃引周期との間で、同期がとれていなかった場合でも、プローブのラジアル走査における回転周期に従って、適切な干渉光データの読み出しが行われることとなる。
【０２４０】
この結果、従来のように、断面画像が円周方向にぶれて表示されたり、ゆっくりと回転して表示されるといった不都合が解消される。
【図面の簡単な説明】
【０２４１】
【図１】血管内超音波診断装置の外観構成を示す図である。
【図２】血管内超音波診断装置の機能構成を示す図である。
【図３】血管内超音波診断装置のカテーテル部の全体構成を示す図である。
【図４】血管内超音波診断装置のカテーテル部の先端部の構成を示す図である。
【図５】カテーテル部において駆動シャフトをカテーテルシースに対して相対的にスライドさせた様子を示す図である。
【図６】血管内超音波診断装置の信号処理部の機能構成を示す図である。
【図７】血管内超音波診断時のカテーテル部の動作を説明するための模式図である。
【図８】血管内超音波診断装置のラインメモリ部の構成ならびに処理の概要を模式的に示した図である。
【図９】ラインメモリ部における書き込み処理の流れを示すフローチャートである。
【図１０】ラインメモリ部における読み出し処理の流れを示すフローチャートである。
【図１１】エンコーダ部の出力パルスと超音波振動子送信／受信タイミングとが同期している場合のタイミングチャートを示す図である。
【図１２Ａ】エンコーダ部の出力パルスと超音波振動子送信／受信タイミングとが同期していない場合のタイミングチャートを示す図である。
【図１２Ｂ】エンコーダ部の出力パルスと超音波振動子送信／受信タイミングとが同期していない場合のタイミングチャートを示す図である。
【図１３】光干渉断層診断装置の測定原理を説明するための図である。
【図１４】光干渉断層診断装置の基本原理を説明するための図である。
【図１５】光干渉断層診断装置の機能構成を示す図である。
【図１６】光干渉断層診断装置のカテーテル部の先端部の構成を示す図である。
【図１７】光干渉断層診断装置の信号処理部の機能構成を示す図である。
【図１８】光干渉断層診断装置のラインメモリ部の構成ならびに処理の概要を模式的に示した図である。
【図１９Ａ】ラインメモリ部における書き込み処理の流れを示すフローチャートである。
【図１９Ｂ】ラインメモリ部における読み出し処理の流れを示すフローチャートである。
【図２０Ａ】エンコーダ部の出力パルスと低干渉性光の参照ミラーの光路移動周期タイミングとが同期していない場合のタイミングチャートを示す図である。
【図２０Ｂ】エンコーダ部の出力パルスと低干渉性光の参照ミラーの光路移動周期タイミングとが同期していない場合のタイミングチャートを示す図である。
【図２１】波長掃引利用の光干渉断層診断装置の基本原理を示す図である。
【図２２】波長掃引利用の光干渉断層診断装置の機能構成を示す図である。
【図２３】波長掃引利用の光干渉断層診断装置の信号処理部の機能構成を示す図である。
【図２４】光干渉断層診断装置のラインメモリ部の構成ならびに処理の概要を模式的に示した図である。
【図２５Ａ】ラインメモリ部における書き込み処理の流れを示すフローチャートである。
【図２５Ｂ】ラインメモリ部における読み出し処理の流れを示すフローチャートである。
【図２６Ａ】エンコーダ部の出力パルスと照射光の波長掃引のタイミングとが同期していない場合のタイミングチャートを示す図である。
【図２６Ｂ】エンコーダ部の出力パルスと照射光の波長掃引のタイミングとが同期していない場合のタイミングチャートを示す図である。
【図１】
0004838029.tif 000002
【図２】
0004838029.tif 000003
【図３】
0004838029.tif 000004
【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１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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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１９Ａ】
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【図１９Ｂ】
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【図２０Ａ】
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【図２０Ｂ】
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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２５Ａ】
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【図２５Ｂ】
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【図２６Ａ】
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【図２６Ｂ】
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