(57)【要約】【課題】光プローブの取り回しが容易であり、且つ、回転ぶれがなく高品質な断層画像を取得できるようにする。【解決手段】フレキシブルシャフト６２６の回転軸（シース６２０の長手軸）から径方向にシフトされた位置に光ファイバ６２８を並設するとともに、キャップ６２２に形成された凸部６４２と多面体ミラー６２４及びフレキシブルシャフト６２６に形成された凹部６４４を回転自在に嵌合することによって構成される回転軸規制手段を設けたことにより、シース６２０の先端部を短く構成できる。これによって、光プローブ６００を容易に取り回すことが可能となるとともに、回転ぶれのない高精度な断層画像を取得することが可能となる。【選択図】図２
2012047631.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端が栓部材で閉塞された細長な筒状のシースと、
前記シース内に挿通され、前記シースの長手軸を回転中心として回転自在に構成されたフレキシブルシャフトと、
前記シース内において、該シースの長手軸に対して回転不能な状態で固定され、前記シースの長手軸に平行であって該長手軸から径方向にシフトされた位置に並設された少なくとも１つの光ファイバと、
前記フレキシブルシャフトの先端に連結され、前記光ファイバから出射された光を前記シースの側面に向けて偏向する複数の光偏向面を有する多面体ミラーと、
前記フレキシブルシャフトを介して前記多面体ミラーを前記シースの長手軸を回転中心として回転させる回転手段と、
前記フレキシブルシャフト、前記多面体ミラー、及び前記光ファイバを一体的に前記シースの長手軸に沿った方向に進退移動させる進退移動手段と、
前記栓部材には前記シースの長手軸に沿って延在する支持部が前記シースの基端側に向かって形成されるとともに、前記多面体ミラー及び前記フレキシブルシャフトには前記支持部に対応する受け部が前記シースの長手軸に沿って該シースの先端側に開放されるように形成され、前記支持部と前記受け部を互いに回転自在に勘合させることによって構成された回転軸規制手段と、
を備えたことを特徴とする光プローブ。
【請求項２】
前記支持部と前記受け部を嵌合させたときの最大嵌合長さは、少なくとも前記進退移動手段による前記シースの長手軸に沿う方向の移動可能範囲よりも長く構成され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】
前記支持部には前記進退移動手段による移動方向を規制するための位置規制部材が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の光プローブ。
【請求項４】
前記シースの長手軸の周方向に沿って複数の光ファイバが等間隔で配置されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の光プローブ。
【請求項５】
前記複数の光ファイバの数は、前記複数の光偏向面の数と同数であることを特徴とする請求項４に記載の光プローブ。
【請求項６】
前記複数の光ファイバの数は、前記複数の光偏向面の数よりも少ないことを特徴とする請求項４に記載の光プローブ。
【請求項７】
前記シースの長手軸から径方向の異なる位置にシフトされた第１及び第２の光ファイバを備え、
前記第１及び第２の光ファイバから出射された光は、前記多面体ミラーの同一の光偏向面によって偏向され、測定対象の前記シースの長手軸に沿う方向の異なる位置に照射されることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の光プローブ。
【請求項８】
前記多面体ミラーは、平面ｎ角形（ただし、ｎは３以上の自然数とする。）を底面とするｎ角錐体において頭頂点側を所定の高さで切断しｎ角錐面よりｎ個の光偏向面を形成した略ｎ角錐体形状であって、前記シースの長手軸を回転中心として前記ｎ個の光偏向面が回転可能に構成されることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の光プローブ。
【請求項９】
前記平面ｎ角形は、前記長手軸を中心とする回転対称形状をなすことを特徴とする請求項８に記載の光プローブ。
【請求項１０】
光源から射出された光を測定光と参照光とに分割する光分割手段と、
前記測定光を測定対象に照射する照射光学手段と、
前記照射光学手段により照射された前記測定光による前記測定対象からの反射光と前記参照光とを合波する合波手段と、
前記合波手段により合波された前記反射光と前記参照光との干渉光を検出する干渉光検出手段と、
前記干渉光検出手段により検出された前記干渉光に基づいて前記測定対象の断層画像を取得する画像取得手段と、
を備えた光断層画像化装置であって、
前記照射光学手段は、請求項１乃至９のいずれか１項に記載の光プローブを含んで構成されていることを特徴とする光断層画像化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光プローブ及び光断層画像化装置に係り、特に、干渉光を用いて光断層画像を取得する光プローブ及び光断層画像化装置に関する。
【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断層画像（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】
図１７に示すように、従来のＯＣＴ計測に用いられるＯＣＴプローブ８００は、光ロータリジョイント（不図示）により回転側光ファイバＦＢ１およびフレキシブルシャフト８２４が、図１７中矢印Ｒ方向に回転されることで、光学レンズ８２８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。
【０００７】
これにより、ＯＣＴプローブ８００のシース８２０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。
【０００８】
さらに、測定対象Ｓの３次元構造データ（以下、３次元ボリュームデータという。）を生成するための複数の断層画像を取得する場合は、軸方向移動駆動部により光学レンズ８２８が矢印Ｓ１方向の移動可能範囲の終端まで移動され、断層画像を取得しながら所定量ずつＳ２方向に移動し、又は断層画像取得と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。
【０００９】
このように測定対象Ｓに対して所望の範囲の複数の断層画像を得て、取得した複数の断層画像に基づいて３次元ボリュームデータを得ることができる。
【００１０】
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）の断層画像を取得し、測定対象Ｓに対し図１７矢印Ｒ方向（シース８２０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断層画像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、３次元ボリュームデータを生成するための複数の断層画像が取得できる。
【００１１】
このようなＯＣＴプローブを用いて生体内の断層画像を取得するとき、体動による振動でＯＣＴプローブの先端光学系（光学レンズ８２８）の回転ぶれが生じてしまうと、断層画像を精度よく取得することができなくなってしまう問題がある。
【００１２】
これに対して、例えば特許文献１では、上記問題に対処すべく、回転軸を規制する手段としてシースの先端を閉塞する栓部材と先端光学系を保持するハウジングとのそれぞれに凹凸形状の位置保持手段を設けて、ハウジングの回転ぶれなどの変動を抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００９−２３２９６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、特許文献１に開示される技術では、光学レンズ部と光ファイバ及びそれに連結されたハウジングがフレキシブルシャフトの回転軸と直列的に配置され、さらに回転軸規制手段（位置保持手段）も同軸上に配置されるため、先端光学系の軸方向（リニア方向）の走査範囲を広くするためにはプローブ先端部の長さ（ハウジングの長さ）を長く構成しなければならない。その結果、ＯＣＴプローブを取り回しにくくなり、操作性が悪くなるといった問題がある。
【００１５】
その一方で、プローブ先端部の長さを短く構成すると、ＯＣＴプローブの軸方向（リニア方向）の走査範囲が極端に狭くなってしまい、かえって検査効率が悪くなり、患者負担を増大させる要因となる。
【００１６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、光プローブの取り回しが容易であるとともに、回転ぶれがなく高品質な断層画像を取得することが可能な光プローブ及び光断層画像化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】
【００１７】
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、先端が栓部材で閉塞された細長な筒状のシースと、前記シース内に挿通され、前記シースの長手軸を回転中心として回転自在に構成されたフレキシブルシャフトと、前記シース内において、該シースの長手軸に対して回転不能な状態で固定され、前記シースの長手軸に平行であって該長手軸から径方向にシフトされた位置に並設された少なくとも１つの光ファイバと、前記フレキシブルシャフトの先端に連結され、前記光ファイバから出射された光を前記シースの側面に向けて偏向する複数の光偏向面を有する多面体ミラーと、前記フレキシブルシャフトを介して前記多面体ミラーを前記シースの長手軸を回転中心として回転させる回転手段と、前記フレキシブルシャフト、前記多面体ミラー、及び前記光ファイバを一体的に前記シースの長手軸に沿った方向に進退移動させる進退移動手段と、前記栓部材には前記シースの長手軸に沿って延在する支持部が前記シースの基端側に向かって形成されるとともに、前記多面体ミラー及び前記フレキシブルシャフトには前記支持部に対応する受け部が前記シースの長手軸に沿って該シースの先端側に開放されるように形成され、前記支持部と前記受け部を互いに回転自在に勘合させることによって構成された回転軸規制手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１８】
本発明によれば、フレキシブルシャフトの回転軸（シースの長手軸）から径方向にシフトされた位置に光ファイバを並設するとともに、栓部材に形成された支持部と多面体ミラー及びフレキシブルシャフトに形成された受け部を回転自在に嵌合することによって構成される回転軸規制手段を設けたことにより、シースの先端部（光プローブの軸方向の走査不可領域に相当する部分）を短く構成できる。これによって、光プローブを容易に取り回すことが可能となるとともに、回転ぶれのない高精度な断層画像を取得することが可能となる。
【００１９】
請求項２に記載の光プローブは、請求項１に記載の光プローブであって、前記支持部と前記受け部を嵌合させたときの最大嵌合長さは、少なくとも前記進退移動手段による前記シースの長手軸に沿う方向の移動可能範囲よりも長く構成されることを特徴とする。
【００２０】
請求項３に記載の光プローブは、請求項１又は２に記載の光プローブであって、前記支持部には前記進退移動手段による移動方向を規制するための位置規制部材が設けられていることを特徴とする。
【００２１】
請求項４に記載の光プローブは、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の光プローブであって、前記シースの長手軸の周方向に沿って複数の光ファイバが等間隔で配置されることを特徴とする。
【００２２】
請求項５に記載の光プローブは、請求項４に記載の光プローブであって、前記複数の光ファイバの数は、前記複数の光偏向面の数と同数であることを特徴とする。
【００２３】
請求項６に記載の光プローブは、請求項４に記載の光プローブであって、前記複数の光偏向面の数よりも少ないことを特徴とする。
【００２４】
請求項７に記載の光プローブは、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の光プローブであって、前記シースの長手軸から径方向の異なる位置にシフトされた第１及び第２の光ファイバを備え、前記第１及び第２の光ファイバから出射された光は、前記多面体ミラーの同一の光偏向面によって偏向され、測定対象の前記シースの長手軸に沿う方向の異なる位置に照射されることを特徴とする。
【００２５】
請求項８に記載の光プローブは、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の光プローブであって、前記多面体ミラーは、平面ｎ角形（ただし、ｎは３以上の自然数とする。）を底面とするｎ角錐体において頭頂点側を所定の高さで切断しｎ角錐面よりｎ個の光偏向面を形成した略ｎ角錐体形状であって、前記シースの長手軸を回転中心として前記ｎ個の光偏向面が回転可能に構成されることを特徴とする。
【００２６】
請求項９に記載の光プローブは、請求項８に記載の光プローブであって、前記平面ｎ角形は、前記長手軸を中心とする回転対称形状をなすことを特徴とする。
【００２７】
また、前記目的を達成するために、請求項１０に記載の光断層画像化装置は、光源から射出された光を測定光と参照光とに分割する光分割手段と、前記測定光を測定対象に照射する照射光学手段と、前記照射光学手段により照射された前記測定光による前記測定対象からの反射光と前記参照光とを合波する合波手段と、前記合波手段により合波された前記反射光と前記参照光との干渉光を検出する干渉光検出手段と、前記干渉光検出手段により検出された前記干渉光に基づいて前記測定対象の断層画像を取得する画像取得手段と、を備えた光断層画像化装置であって、前記照射光学手段は、請求項１乃至９のいずれか１項に記載の光プローブを含んで構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、フレキシブルシャフトの回転軸（シースの長手軸）から径方向にシフトされた位置に光ファイバを並設するとともに、栓部材に形成された支持部と多面体ミラー及びフレキシブルシャフトに形成された受け部を回転自在に嵌合することによって構成される回転軸規制手段を設けたことにより、シースの先端部（光プローブの軸方向の走査不可領域に相当する部分）を短く構成できる。これによって、光プローブを容易に取り回すことが可能となるとともに、回転ぶれのない高精度な断層画像を取得することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施形態に係る光断層画像化装置を用いた画像診断装置を示す外観図
【図２】図１のＯＣＴプロセッサに接続されるＯＣＴプローブの構成を示す図
【図３】図２の多面体ミラーの詳細な構成を示す図
【図４】図３の多面体ミラーの第１の変形例の構成を示す図
【図５】図３の多面体ミラーの第２の変形例の構成を示す図
【図６】図３の多面体ミラーの第３の変形例の構成を示す図
【図７】図１のＯＣＴプロセッサの構成を示すブロック図
【図８】図７の干渉部における第ｋチャンネル干渉部の構成を示すブロック図
【図９】図８の光路長補正部の構成例を示す図
【図１０】図７のＯＣＴプロセッサの変形例１の構成を示すブロック図
【図１１】図７のＯＣＴプロセッサの変形例２の構成を示すブロック図
【図１２】図１１の第ｋチャンネル干渉部及び第ｋ光路長補正部の構成を示すブロック図
【図１３】図３の多面体ミラーの反射面境界に配置可能なマスク部材を示す図
【図１４】図２のＯＣＴプローブにおけるチャンネルファイバの配置の第１の変形例を示す図
【図１５】図２のＯＣＴプローブにおけるチャンネルファイバの配置の第２の変形例を示す
【図１６】図２のＯＣＴプローブにおけるチャンネルファイバの配置の第３の変形例を示す
【図１７】従来のＯＣＴ計測に用いられるＯＣＴプローブを示す図
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について詳説する。
【００３１】
＜画像診断装置の外観＞
図１は本発明の実施形態に係る光断層画像化装置を用いた画像診断装置を示す外観図である。
【００３２】
図１に示すように、この画像診断装置１０は、主として内視鏡１００、内視鏡プロセッサ２００、光源装置３００、光断層画像化装置としてのＯＣＴプロセッサ４００、及びモニタ装置である画像表示部５００とから構成されている。なお、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。
【００３３】
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。
【００３４】
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１５５の鉗子口１５６に連通されている。画像診断装置１０では、光プローブとしての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。
【００３５】
＜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１５５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。
【００３６】
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。
【００３７】
［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（内視鏡１００のケーブル１１６に内挿している）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。
【００３８】
［内視鏡プロセッサ］
内視鏡プロセッサ２００には、内視鏡１００のケーブル１１６を介して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、画像表示部５００の画面に表示するための必要な処理が施される。
【００３９】
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に接続された画像表示部５００に画像が表示される。
【００４０】
＜ＯＣＴプローブ及びＯＣＴプロセッサの構成＞
［ＯＣＴプローブ］
図２は図１のＯＣＴプロセッサに接続されるＯＣＴプローブの構成を示す図であり、図３は図２の多面体ミラーの詳細な構成を示す図である。また、図４ないし図６は図３の多面体ミラーの変形例の構成を示す図である。なお、図３では、光ファイバと多面体ミラーとの位置関係を説明するため、フレキシブルシャフトなどの構成部材の図示は省略している。
【００４１】
図２に示すように、ＯＣＴプローブ６００は、可撓性を有する細長の略円筒状のシース６２０と、シース６２０の先端を閉塞するキャップ６２２と、シース６２０内に設けられたｎ面（ｎは３以上の整数）の反射面（以下、光偏向面ともいう。）を有する多面体ミラー６２４と、シース６２０の長手軸に沿って設けられ、多面体ミラー６２４の各反射面をシース６２０の長手軸周りに回転させるための回転トルクを伝達するフレキシブルシャフト６２６と、フレキシブルシャフト６２６の回転軸（すなわちシース６２０の長手軸）を中心として周方向に沿って等間隔に配置されたｎ本の光ファイバ６２８（１）〜６２８（ｎ）と、を備えて構成される。以下、説明を簡略化するため、ｎ＝６として説明する。
【００４２】
多面体ミラー６２４の各反射面は、所定の角度（例えば４５度）をもって６本の光ファイバ（以下、６チャンネルファイバという。）６２８（１）〜６２８（６）の先端面と対峙して配置されている（図３参照）。６チャンネルファイバ６２８（１）〜６２８（６）のそれぞれの先端面には、集光手段としてのＧＲＩＮレンズ６３０が設けられている。６チャンネルファイバ６２８（１）〜６２８（６）により導波された光は、ＧＲＩＮレンズ６３０により集光され、さらに多面体ミラー６２４の反射面にて反射され、シース６２０の側面に向けて、具体的にはシース６２０の長手軸に対して略垂直な方向（ラジアル方向）に偏向されるようになっている。
【００４３】
フレキシブルシャフト６２６は、先端が多面体ミラー６２４の頭頂点側が連結され、基端がフレキシブルシャフト６２６の長手軸を回転軸としたモータ６３２に一体的に連結されて構成される。
【００４４】
６チャンネルファイバ６２８（１）〜６２８（６）、多面体ミラー６２４、及びフレキシブルシャフト６２６は、ＯＣＴプローブ６００に内包され挿通されているシース内包部材６３４を構成しており、このシース内包部材６３４は、シース６２０の長手軸方向に進退駆動する進退移動手段としての進退駆動機構部６３６に接続されている。この進退駆動機構部６３６は、ボールネジ（不図示）等から構成され、モータ６３８の回転駆動力を進退駆動力に変換することで、シース内包部材６３４をシース６２０の長手軸方向に進退駆動するように構成されている。
【００４５】
ここで、６チャンネルファイバ６２８（１）〜６２８（６）は、固定部材６３５によってシース６２０内では回転することなく固定されているので、光ロータリージョイントを必要とせず、多面体ミラー６２４の各反射面をフレキシブルシャフト６２６により回転させることで、６チャンネルファイバ６２８（１）〜６２８（６）からの光をラジアル走査することができる。
【００４６】
図３に示すように、多面体ミラー６２４は、平面正６角形を底面６２４ａとする正６角錐体において頭頂点側を所定の高さで切断し６角錐面より６個の光偏向面６４０（１）〜６４０（６）を形成した略６角錐体形状であって、シース６２０の長手軸を前記回転中心として前記６個の光偏向面を回転可能に配置した構成となっている。多面体ミラー６２４は、シース６２０の長手軸を中心とする回転対称形状をなしている。
【００４７】
したがって、６チャンネルファイバ６２８（１）〜６２８（６）からの光は、ＧＲＩＮレンズ６３０にて集光され多面体ミラー６２４の６個の光偏向面６４０（１）〜６４０（６）にて反射されてラジアル方向に照射される。
【００４８】
このとき、多面体ミラー６２４を６０度（＝３６０度×１／６）回転させることで、６チャンネルファイバ６２８（１）〜６２８（６）からの６本の光にて全周にわたるラジアル走査が可能となる。
【００４９】
つまり、３以上の整数ｎに対して、ｎ個の反射面（光偏向面）を有する多面体ミラー６２４を「３６０度×１／ｎ」回転させることで、ｎチャンネルファイバ６２８（１）〜６２８（ｎ）からのｎ本の光にて３６０度の全周にわたるラジアル走査を高速に行うことが可能となる。
【００５０】
本実施形態では、多面体ミラー６２４をシース６２０の長手軸周りに回転させるときに生じる回転ぶれを防止するための回転軸規制手段として、キャップ６２２には、シース６２０の基端側に向かって伸びるように凸部６４２が形成されるとともに、多面体ミラー６２４及びフレキシブルシャフト６２６には、キャップ６２２の凸部６４２の外径よりも若干大きな内径を有する凹部６４４がシース６２０の先端側に向かって開放されるように形成されている。これらの凸部６４２及び凹部６４４はシース６２０の長手軸に沿って形成されており、凸部６４２に凹部６４４を回転自在となるように嵌合させることにより、多面体ミラー６２４を回転させるときに生じる回転ぶれが防止される。
【００５１】
凸部６４２と凹部６４４を嵌合させたときの最大嵌合長さは、少なくとも多面体ミラー６２４を含むシース内包部材６３４の軸方向（リニア方向）の移動可能範囲よりも長く構成されている。これにより、多面体ミラー６２４が移動可能範囲の基端側終端まで移動した際に凹部６４４と凸部６４２との嵌合が外れないようになっている。なお、凹部６４４の軸方向長さは、少なくともキャップ６２２の凸部６４２の軸方向長さよりも長く構成されていればよい。
【００５２】
また、図示は省略するが、多面体ミラー６２４の移動可能範囲の先端側の終端位置を規制するための位置規制手段として、例えばキャップ６２２の凸部６４２の所定位置に径方向に突設されたフランジ部などが設けられていてもよい。これによれば、多面体ミラー６２４をシース６２０の長手軸に沿って先端側に移動させたとき、多面体ミラー６２４の先端面がフランジ部の基端側の面に当接することによって、多面体ミラー６２４の移動可能範囲の先端側終端の位置を精度よく規制することができる。また、多面体ミラー６２４がキャップ６２２に接触して、これらの一方又は両方が損傷してしまうのを未然に防止できる。
【００５３】
凸部６４２の構成材料としては、多面体ミラー６２４及びフレキシブルシャフト６２６の回転軸周りの軸ぶれを規制できる程度の剛性を有する部材であれば特に限定されるものではない。また、凸部６４２と凹部６４４との間で生じる摩擦抵抗を低下させるために、凸部６４２の外周面又は凹部６４４の内周面あるいはこれらの両方は、低摩耗性の材料（例えばＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）あるいは超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷ−ＰＥ）など）で構成されていることが好ましい。また、凸部６４２はキャップ６２２と一体的に構成されていてもよいし、別体として構成されていてもよい。
【００５４】
なお、本実施形態では、ｎ＝６を例に説明したがこれに限らず、例えば、多面体ミラー６２４の底面は、図４に示すように平面正８角形としてもよいし、図５に示すように平面正４角形としてもよいし、図６に示すように平面正３角形としてもよく、多面体ミラー６２４のｎ個の光偏向面６４０（１）〜６４０（ｎ）に対応して、ｎチャンネルファイバ６２３（１）〜６２３（ｎ）が配置されるように構成すればよい。
【００５５】
［ＯＣＴプロセッサ］
図７は図１のＯＣＴプロセッサの構成を示すブロック図である。図７に示すように、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を射出する光源手段としてのＯＣＴ光源１２と、ＯＣＴ光源１２から射出された光Ｌａをｎチャンネルの光Ｌ１〜光Ｌｎに分岐する分岐カプラ１３と、ｎチャンネルの光Ｌ１〜光Ｌｎを測定光と参照光に分波して干渉波を検波する第１ないし第ｎチャンネル干渉部１４（１）〜１４（ｎ）より構成される干渉部１４と、干渉部１４の第１ないし第ｎチャンネル干渉部１４（１）〜１４（ｎ）からの干渉波より干渉信号を生成する干渉信号生成部１５と、干渉信号生成部１５により生成された干渉信号に基づき測定対象Ｓの断層画像及び３次元ボリュームデータを生成し画像表示部５００にこれらの画像を表示させる画像処理部１７とを備えて構成される。
【００５６】
以下、説明を簡略化するため、１からｎをｋにより代表させて説明する。図８は図７の干渉部における第ｎチャンネル干渉部の構成を示すブロック図である。
【００５７】
図８に示すように、干渉部１４における第ｋチャンネル干渉部１４（ｋ）は、分岐カプラ１３により分岐された光Ｌｋを測定光Ｌ１（ｋ）と参照光Ｌ２（ｋ）に分岐する分岐カプラ１４０と、測定光Ｌ１（ｋ）をＯＣＴプローブ６００のｋチャンネルファイバ６２８（ｋ）に導波するサーキュレータ１４１と、参照光Ｌ２（ｋ）を伝送させる光路長を補正する光路長補正部１４２と、ＯＣＴプローブ６００のｋチャンネルファイバ６２８（ｋ）からのサーキュレータ１４１を介した測定対象Ｓからの戻り光Ｌ３（ｋ）と光路長補正部１４２を介した参照光Ｌ２（ｋ）とを干渉させる５０：５０カプラ１４３と、５０：５０カプラ１４３にて干渉した干渉光Ｌ４（ｋ）をバランス検波し干渉信号生成部１５に出力するバランス検波部１４４とを備えて構成される。
【００５８】
図９は図８の光路長補正部の構成例を示す図である。参照光Ｌ２（ｋ）の光路長補正部１４２は、各ｎチャネルのゼロパス位置を調整するため、第１ないし第ｎチャンネル干渉部１４（１）〜１４（ｎ）のチャネル毎に設けられたｎ個の光路長（微調）調整手段であって、図９に示すように、２つのコリメートレンズ１４２ａ及び１４２ｂを用いて、コリメートレンズ１４２ａ及び１４２ｂ間のコリメート光Ｌｃに対して空間長を変えるように構成される。ここで、第１ないし第ｎチャンネル干渉部１４（１）〜１４（ｎ）のいずれか１つの光路長を基準とすることで、光路長補正部１４２をｎ−１個とすることが可能である。なお、複屈折性を利用して光路長を変えるものでも構わない。
【００５９】
このように構成された本実施形態の作用について説明する。
【００６０】
干渉信号生成部１５は、各第１ないし第ｎチャンネル干渉部１４（１）〜１４（ｎ）のバランス検波部１４４で検波された干渉光Ｌ４（１）〜Ｌ４（ｎ）に基づいて干渉信号を生成する。多面体ミラー６２４を３６０／ｎ度回転させることで、干渉信号生成部１５は、ＯＣＴ光源１２からの波長掃引の周期に同期して出力される波長掃引同期信号をトリガとして、干渉信号をＡ／Ｄ変換する。この結果、各第１ないし第ｎチャンネル干渉部１４（１）〜１４（ｎ）からの１回の波長掃引に相当するデータが、デジタル化された１／ｎラジアル走査ラインの干渉信号となる。
【００６１】
さらに、干渉信号生成部１５は、第１ないし第ｎチャンネル干渉部１４（１）〜１４（ｎ）からのデジタル化された１／ｎラジアル走査ライン毎の干渉信号に対して、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）処理を実行して周波数分解し、測定対象Ｓの深度方向の反射強度データとし、対数変換を行い、第１ないし第ｎチャンネル干渉部１４（１）〜１４（ｎ）の１／ｎラジアル走査ライン反射強度データを合成して１ラジアル走査ラインデータを生成して画像処理部１７に出力する。
【００６２】
そして、画像処理部１７は、干渉信号生成部１５からの１ラジアル走査ラインデータである反射強度データに対して、輝度調整、コントラスト調整、ガンマ補正、表示サイズにあわせたリサンプル、走査方法に合わせての座標変換等を行い、１フレームの断層画像を生成し、画像表示部５００に断層画像を表示させる。
【００６３】
以上説明したように、本実施形態によれば、キャップ６２２に形成された凸部６４２と多面体ミラー６２４及びフレキシブルシャフト６２６に形成された凹部６４４とを回転自在に嵌合させて回転軸規制手段を構成したことにより、多面体ミラー６２４を回転させながらラジアル走査する際、多面体ミラー６２４の回転軸を中心としたラジアル方向の移動が規制され、それによって多面体ミラー６２４の回転ぶれを防止することができる。
【００６４】
また、フレキシブルシャフト６２６に並設される６チャンネルファイバ６２８（１）〜６２８（６）は、フレキシブルシャフト６２６の回転軸を中心として周方向に沿って等間隔に配置される。このようにフレキシブルシャフト６２６の回転軸（すなわちシース６２０の長手軸）からラジアル方向（径方向）にシフトされた位置に光ファイバを配置したことにより、シース６２０の先端部（ＯＣＴプローブ６００のリニア方向の走査不可領域に相当する部分）を長くすることなく、凸部６４２と凹部６４４からなる回転軸規制手段をシース６２０の先端部に形成することができる。その結果、シース６２０の先端部を短く構成でき、ＯＣＴプローブ６００を容易に取り回すことが可能となる。
【００６５】
また、光ファイバはシース６２０の長手軸に対して回転不能な状態で固定されるので、従来必要であった光ロータリージョイントを不要とすることができ、光ロータリージョイントにおける測定光及び戻り光の反射損失を低減でき、Ｓ／Ｎを向上させることができる。
【００６６】
また、６チャンネルファイバ６２８（１）〜６２８（６）をシース６２０の長手軸周りに回転することなく、フレキシブルシャフト６２６を介して多面体ミラー６２４を回転させることにより、回転ぶれを防止しつつ、ラジアル走査を高速に行うことが可能となる。
【００６７】
なお、本実施形態では、シース内包部材６３４は、シース６２０に対してその長手軸方向にシース内包部材６３４を進退駆動するとしたが、これに限らず、ＯＣＴプローブ６００全体を進退駆動する構成としてもよい。
【００６８】
本実施形態は、以下のような変形例１、２のように構成することができる。
【００６９】
（Ａ）変形例１：図１０は図７のＯＣＴプロセッサの変形例１の構成を示すブロック図である。
【００７０】
本実施形態では、１個のＯＣＴ光源１２からの光Ｌａを分岐カプラ１３によりｎチャンネル分の光Ｌ１〜Ｌｎを分波していたが、図１０に示すように、本実施形態の変形例１として、生体へ必要とする光量確保のために、複数、例えば２組のＯＣＴ光源１２（１）、１２（２）及び分岐カプラ１３（１）、１３（２）を用い、ＯＣＴ光源１２（１）、１２（２）からの光Ｌａ１、Ｌａ２を分岐カプラ１３（１）、１３（２）によりｎチャンネル分の光Ｌ１〜Ｌｎに分岐するように構成としてもよい。また、図示はしないが、光量確保のために、最大、第１ないし第ｎチャンネル干渉部１４（１）〜１４（ｎ）毎にｎ組のＯＣＴ光源及び分岐カプラを準備した構成としてもよい。
【００７１】
この変形例１でも、本実施形態と同様の作用・効果を得ることができるのはいうまでもない。
【００７２】
（Ｂ）変形例２：図１１は図７のＯＣＴプロセッサの変形例２の構成を示すブロック図であり、図１２は図１１の第ｋチャンネル干渉部及び第ｋ光路長補正部の構成を示すブロック図である。
【００７３】
変形例２のＯＣＴプロセッサ４００は、図１１に示すように、ＯＣＴ光源１２からの光Ｌａをｎチャンネルの測定光Ｌ１（１）〜Ｌ１（ｎ）と１本の参照光Ｌｒに分波する分岐カプラ１３Ａと、参照光Ｌｒを更にｎチャンネルの参照光Ｌ２（１）〜Ｌ２（ｎ）に分波するｎチャンネル参照光分波手段としての分岐カプラ１３Ｂとを備えて構成され、さらに光路長補正部１４２を構成からはずした第１ないし第ｎチャンネル干渉部１４（１）〜１４（ｎ）からなるｎチャンネル干渉部１４Ａと、第１ないし第ｎチャンネル干渉部１４（１）〜１４（ｎ）に対応した光路長補正部を第１ないし第ｎチャンネル干渉部１４（１）〜１４（ｎ）より分離し第１ないし第ｎ光路長補正部１４２（１）〜１４２（ｎ）からなるｎチャンネル光路長補正部１４２Ａと、を備えて構成される。
【００７４】
図１２に示すように、ｎチャンネル干渉部１４Ａの第ｋチャンネル干渉部１４（ｋ）は、サーキュレータ１４１、５０：５０カプラ１４３及びバランス検波部１４４により構成される。また、チャンネル光路長補正部１４２Ａは、参照光Ｌ２（ｋ）を伝送させる光路長を補正するｎ個の光路長補正部１４２より構成される。
【００７５】
この構成により、上述した本実施形態と同様に、この変形例２では、ＯＣＴプロセッサ４００は、分岐カプラ１３Ａからの測定光Ｌ１（ｋ）をサーキュレータ１４１によりＯＣＴプローブ６００のｋチャンネルファイバ６２８（ｋ）に導波し、ｎチャンネル光路長補正部１４２Ａの第ｋ番目の光路長補正部１４２（ｋ）において分岐カプラ１３Ｂからの参照光Ｌ２（ｋ）を伝送させる光路長を補正し、５０：５０カプラ１４３によりＯＣＴプローブ６００のｋチャンネルファイバ６２８（ｋ）からのサーキュレータ１４１を介した測定対象Ｓからの戻り光Ｌ３（ｋ）とｎチャンネル光路長補正部１４２Ａの第ｋ番目の光路長補正部１４２を介した参照光Ｌ２（ｋ）とを干渉させ、バランス検波部１４４において、５０：５０カプラ１４３にて干渉した干渉光Ｌ４（ｋ）をバランス検波し干渉信号生成部１５に出力する。
【００７６】
この変形例２でも、本実施形態と同様の効果を得ることができるのはいうまでもない。
【００７７】
なお、第１ないし第ｎチャンネル干渉部１４（１）〜１４（ｎ）のいずれか１つの光路長を基準とすることで、光路長補正部１４２をｎ−１個とすることが可能である。なお、複屈折性を利用して光路長を変えるものでも構わない。
【００７８】
図１３は図３の多面体ミラーの反射面境界に配置可能なマスク部材を示す図である。図１３に示すように、多面体ミラー６２４の光偏向面６４０（ｋ）の境界部では、光が集光されず、断層像が得られなく、ノイズとなるため、境界部に低反射マスク６８０を加えることにより、ノイズの影響を抑えるように構成してもよい。
【００７９】
図１４ないし図１６は図２のＯＣＴプローブにおけるチャンネルファイバの配置の第１ないし第３の変形例を示す図である。
【００８０】
本実施形態では、多面体ミラー６２４の各反射面とｎ本のファイバ６２８（１）〜６２８（ｎ）の先端とを所定の角度（例えば４５度）をもって対峙させて構成するとしたが、これに限らず、例えば図１４に示す第１の変形例のように、６反射面体６２１に対して、４本のファイバ６２８（１）〜６２８（４）の先端とを所定の角度（例えば４５度）をもって対峙させて構成してもよいし、図１５に示す第２の変形例のように、１本のファイバ６２８の先端とを所定の角度（例えば４５度）をもって対峙させて構成してもよい。これらの変形例の場合、シース６２０の全周にわたるラジアル走査はできないが、例えば胃壁等、シース６２０の全周にわたるラジアル走査が必要のないＯＣＴ計測においては、図１４や図１５のように構成することで、６０度（３６０度×１／ｎ）回転させるだけで、ラジアル走査が必要な領域を限定した断層画像を高速に取得することが可能となる。
【００８１】
また、例えば図１６に示した第３の変形例のように、各チャンネルのファイバ６２８は複数本（本例では２本）のファイバで構成されていてもよい。具体的には、同一チャンネルのファイバ６２８Ａ、６２８Ｂはシース６２０の長手軸からラジアル方向（径方向）に位置をずらした状態で互いに平行となるように配置される。これによれば、同一チャンネルを構成するファイバ６２８Ａ、６２８Ｂからの光は多面体ミラー６２４の同一反射面により反射されて、測定対象Ｓのリニア方向の異なる位置に照射され、測定対象Ｓのリニア方向の異なる位置からの反射光を同時に取得することができる。すなわち、多面体ミラー６２４をリニア方向に移動させることなく、１回のラジアル走査でリニア方向に異なる位置の複数の断層画像を取得することができる。したがって、リニア方向の走査ピッチの短縮化を図ることができ、３次元構造データの高精細化を図ることが可能となる。また、リニア方向の走査速度を高速化することも可能であり、検査時間の短縮化により患者負担の軽減を図ることができる。なお、図１６に示した第３の変形例の場合、本実施形態のように多面体ミラー６２４の各反射面とｎ本のファイバ６２３（１）〜６２３（ｎ）が１対１に対応していてもよいし、図１４または図１５に示した変形例のように１対１に対応していなくてもよい。
【００８２】
以上、本発明の光プローブ及び光断層画像化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】
【００８３】
１０…画像診断装置、１００…内視鏡、２００…内視鏡プロセッサ、４００…ＯＣＴプロセッサ、５００…画像表示部、６００…ＯＣＴプローブ、６２０…シース、６２２…キャップ、６２４…多面体ミラー、６２６…フレキシブルシャフト、６２８（１）〜６２８（ｎ）…光ファイバ、６３０…ＧＲＩＮレンズ、６３２，６３８…モータ、６４０…光偏向面、６４２…凸部、６４４…凹部
【図１】
2012047631.tif 000003
【図２】
2012047631.tif 000004
【図３】
2012047631.tif 000005
【図４】
2012047631.tif 000006
【図５】
2012047631.tif 000007
【図６】
2012047631.tif 000008
【図７】
2012047631.tif 000009
【図８】
2012047631.tif 000010
【図９】
2012047631.tif 000011
【図１０】
2012047631.tif 000012
【図１１】
2012047631.tif 000013
【図１２】
2012047631.tif 000014
【図１３】
2012047631.tif 000015
【図１４】
2012047631.tif 000016
【図１５】
2012047631.tif 000017
【図１６】
2012047631.tif 000018
【図１７】
2012047631.tif 000019