光断層画像化装置
【課題】光ファイバがプローブ外筒に収容された光プローブを内視鏡の鉗子導入口から挿入して内視鏡先端から突出配置してＯＣＴ計測を行う光断層画像化装置において、内視鏡の鉗子導入口までの光伝送路部分の揺れなどの状態変動に起因する測定精度の低下を防止し、モニタ上に表示される断層画像の揺れや回転ずれを防止することができる光断層画像化装置を提供する。
【解決手段】ＯＣＴプローブ６００とＯＣＴプロセッサ４００と接続するケーブル６０６は、駆動ユニット６０４により接続され、ＯＣＴプローブ６００内の光ファイバは、ケーブル６０６内の光ファイバに対して駆動ユニット６０４内のロータリージョイントにより回動可能に接続される。そして、駆動ユニット６０４は内視鏡１００の鉗子挿入部１３８に装着される。従って、ケーブル６０６の揺れなどによってＯＣＴプローブ６００に揺れなどの状態変動が生じず、その状態変動によってＯＣＴプローブ６００内の光ファイバの回転位置や回転速度が変動する不具合が防止される。
【解決手段】ＯＣＴプローブ６００とＯＣＴプロセッサ４００と接続するケーブル６０６は、駆動ユニット６０４により接続され、ＯＣＴプローブ６００内の光ファイバは、ケーブル６０６内の光ファイバに対して駆動ユニット６０４内のロータリージョイントにより回動可能に接続される。そして、駆動ユニット６０４は内視鏡１００の鉗子挿入部１３８に装着される。従って、ケーブル６０６の揺れなどによってＯＣＴプローブ６００に揺れなどの状態変動が生じず、その状態変動によってＯＣＴプローブ６００内の光ファイバの回転位置や回転速度が変動する不具合が防止される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光断層画像化装置に係り、特に光干渉断層（ＯＣＴ：Optical Coherence Tomography）計測により光断層画像を生成する光断層画像化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、内視鏡と共に用いる光断層画像化装置の実用化が図られており、光断層画像化装置の光プローブ（ＯＣＴプローブ）の先端を内視鏡挿入部の先端面から突出配置することで被検体内の壁面から組織内部へと浸入した深さ方向への断層情報を取得し、光断層画像として画像化することが可能となっている。
【０００３】
光断層画像化装置は、例えば低コヒーレンス光による干渉を用いた光干渉断層（ＯＣＴ）計測法を利用した装置として知られており、ＯＣＴ計測は、光源から出射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、測定光を測定部位に照射し、測定部位からの反射光と参照光とを合波して、反射光と参照光との干渉光の強度に基づいて光断層画像を取得する計測法である。
【０００４】
現在、ＯＣＴ計測の種類としてＴＤ（Time Domain）−ＯＣＴ計測とＦＤ（Fourier Domain）−ＯＣＴ計測が知られており、ＴＤ−ＯＣＴ計測が、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って測定部位の深さ位置に対応する反射率分布を取得し、断層画像化するもの（例えば、特許文献１、２参照）であるのに対して、ＦＤ−ＯＣＴ計測は、測定光と参照光との光路長を変えることなく、光のスペクトル成分毎に干渉光強度を測定し、得られたスペクトル干渉強度信号をフーリエ変換等により周波数解析することで、深さ位置に対応した反射率分布を取得し、断層画像化するもの（例えば、特許文献３参照）である。
【０００５】
このような光断層画像化装置において、内視鏡と共に使用されるものは、一般に、光源、干渉計、演算処理部などを筐体内部に収容した装置本体（ＯＣＴプロセッサ）と、ＯＣＴプロセッサの筐体に光コネクタにより装着される光ファイバケーブルと、光ファイバケーブルに光学的に接続されるＯＣＴプローブと、光ファイバケーブルとＯＣＴプローブとの接続部分に設置される駆動ユニットとを備えている（例えば、特許文献４、５、６参照）。
【０００６】
光ファイバケーブルは、その内部の光ファイバ（連結光ファイバ）によって、ＯＣＴプロセッサの光コネクタから出射される測定光をＯＣＴプローブまで伝送すると共に、ＯＣＴプローブにより伝送された測定部位からの反射光をＯＣＴプロセッサまで伝送するための中継用のケーブルである。
【０００７】
ＯＣＴプローブは、測定部位への測定光の照射と測定部位からの反射光の取り込みを行うと共に、それらの光を伝送するものであり、全体が可撓性を有する長筒状のシースに覆われており、そのシース内に光ファイバが収容され、光ファイバの先端部に所定の光学ユニットが取り付けられた構造を有している。このＯＣＴプローブは、内視鏡の鉗子導入口から挿入され、内視鏡挿入部の鉗子チャンネルを挿通した先端部が内視鏡挿入部の先端面から突出配置される。そして、光ファイバケーブルにより伝送された測定光がＯＣＴプローブ内の光ファイバにより先端部の光学ユニットまで伝送され、その測定光が光学ユニットによりＯＣＴプローブの軸方向（光ファイバの光軸方向）に対して略直交する方向の測定部位へと集光して照射される。また、測定部位から反射光が光学ユニットにより光ファイバに取り込まれて光ファイバケーブルまで伝送される。
【０００８】
駆動ユニットは、光ファイバケーブルの連結光ファイバと、ＯＣＴプローブの光ファイバとを光学的に接続すると共に、その接続状態を維持しながら、光ファイバケーブルの連結光ファイバに対してＯＣＴプローブの光ファイバをシース内で回転又は直進（進退移動）させるための装置である。この駆動ユニットでＯＣＴプローブの光ファイバを回転又は直進させることにより、その光ファイバの先端部に連結された光学ユニットをシース内で回転又は直進させることができるようになっている。例えば、光学ユニットを回転させると、測定光の照射位置がＯＣＴプローブの軸に対して周方向に回転移動するため、それに沿った測定部位を回転走査（ラジアル走査）することができ、ＯＣＴプローブの軸に対して略直交する面内の断層情報を得ることができる。光学ユニットを直進させると、測定光の照射位置がＯＣＴプローブの軸方向に直進するため、それに沿った測定部位を直進走査（リニア走査）することができ、ＯＣＴプローブの軸方向に沿った面内の断層情報を得ることができる。光学ユニットの回転と直進を交互、又は、同時に行うことによってラジアル走査とリニア走査の両走査を組み合わせることが可能であり、これによって測定部位の３次元的な断層情報を取得することができる。光学ユニットの回転と直進を同時に行うことによって測定部位を螺旋状に走査する方法はスパイラル走査として知られている（例えば、特許文献４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０００−１３１２２２号公報
【特許文献２】特開２００１−２６４２４６号公報
【特許文献３】特開２００６−１３２９９６号公報
【特許文献４】特開２０００−３２１０３４号公報
【特許文献５】特開２０１０−４３９９４号公報
【特許文献６】特開２０１０−４６２１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記のように内視鏡と共に光断層画像化装置を用いてＯＣＴ計測を行う場合に、内視鏡の鉗子導入口から挿入されたＯＣＴプローブの先端が内視鏡挿入部の先端面から突出配置され、測定部位に押し当てられる。このとき、ＯＣＴプロセッサの光コネクタから内視鏡の鉗子導入口までの光伝送路部分には、光ファイバケーブル、駆動ユニット、及び、ＯＣＴプローブの余長部分が配置される。
【００１１】
通常、駆動ユニットによりＯＣＴプローブの光学ユニットを動作させて測定部位の走査を行っている際には、ＯＣＴプローブのシースは、鉗子チャンネルとの摩擦によって、又は、術者が鉗子導入口付近でＯＣＴプローブの余長部分を把持することによって動くことなく、測定部位に対して一定の状態に保持される。
【００１２】
しかしながら、ＯＣＴプローブの光ファイバ及び光学ユニットはシース内に挿脱可能に挿入されているだけで機械的には独立しているため、シース内で自由に動くことができる状態となっている。そのため、ＯＣＴ計測中において、ＯＣＴプロセッサから内視鏡の鉗子導入口までの光伝送路部分に揺れ等の状態変動が生じ、ＯＣＴプローブの余長部分に状態変動が生じると、装置が認識している走査位置（測定方向）と実際の走査位置との誤差が生じ、測定精度を低下させてしまう等の問題があった。
【００１３】
例えば、ＯＣＴプローブの余長部分に揺れが生じた場合、ＯＣＴプローブ自身の剛性によりその揺れを開放する方向に力が働く。このときシースは上記のように内視鏡の鉗子チャンネルとの摩擦等によって一定の状態に保持されているため、余長部分での揺れとしてそのまま残る。一方、シース内の光ファイバは光学ユニットが取り付けられた先端側がどの部分にも固定されていないため、余長部分に生じた揺れを開放することができる。従って、余長部分の揺れに対してシースと光ファイバ（及び光学ユニット）の動きが異なることになる。そのため、ＯＣＴプローブの余長部分の揺れによって光学ユニットがシースに対して相対的に回転又は直進する場合があり、このとき装置が認識している走査位置と実際の走査位置にずれが生じる。
【００１４】
また、ＯＣＴプローブの余長部分が湾曲している場合にはシースと光ファイバとが一部において接触した状態となっている。このような状態でＯＣＴプローブの光ファイバを回転させた場合に、ＯＣＴプローブの余長部分の揺れなどによってシースと光ファイバとの間の摩擦力に変化が生じるため、光ファイバの回転速度に変動が生じる。そのため、光学ユニットの回転速度に変動が生じ、装置が認識している走査位置と実際の走査位置にずれが生じる。
【００１５】
ＯＣＴ計測中にこのような事態が生じると、測定精度の低下を招くと共に、取得した断層情報から断層画像を生成してモニタに表示した際に断層画像に揺れが生じたり、回転ずれを起こす等の問題が生じていた。
【００１６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、装置本体から内視鏡の鉗子導入口までの光伝送路部分における揺れなどの状態変動に起因する測定精度の低下を防止し、また、モニタ上に表示される断層画像の揺れや回転ずれを防止することができる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に係る光断層画像化装置は、測定部位に測定光を照射し、該測定光が照射された測定部位からの反射光を取得することにより測定部位の断層画像を取得する光断層画像化装置であって、前記測定光を装置本体から前記測定部位の近傍の先端位置まで伝送すると共に、前記反射光を前記先端位置から装置本体まで伝送する光伝送路を備え、該光伝送路は、長筒状のプローブ外筒内に光ファイバを収容して構成された光プローブの光ファイバであって、前記先端位置から前記装置本体への所定の中継位置までの光伝送路を形成する回転光ファイバと、前記中継位置から前記装置本体までの光伝送路を形成する連結光ファイバと、前記連結光ファイバに対して前記回転光ファイバを回動可能に支持すると共に前記回転光ファイバと前記連結光ファイバとを光学的に接続するロータリージョイントと、から構成され、前記測定部位の断層画像を取得するための計測時において前記光プローブの先端部が内視鏡の鉗子導入口から挿入されて該内視鏡の挿入部先端の鉗子導出口から突出配置される光断層画像化装置において、前記ロータリージョイントを前記鉗子導入口に固持するために前記鉗子導入口に着脱可能に装着される装着手段を備えた、ことを特徴としている。
【００１８】
本発明によれば、ロータリージョイントが鉗子導入口に固持されると共に、鉗子導入口から外部に露出した光プローブの余長部分がないため、装置本体と鉗子導入口との間の光伝送部分に揺れなどの状態変動が生じても、その状態変動の影響はロータリージョイントよりも先端側の光プローブの回転光ファイバには与えられない。また、光プローブの回転光ファイバは内視鏡の挿入部内部に挿入配置された状態であるため回転光ファイバ自体に揺れなどの不作為の状態変動も生じない。従って、測定精度の低下が防止され、また、断層画像をモニタに表示した際の断層画像の揺れや回転ずれが防止される。
【００１９】
請求項２に係る光断層画像化装置は、請求項１に係る発明において、前記ロータリージョイントは、前記回転光ファイバを回転用モータで回転させるための回転駆動機構を備え、前記ロータリージョイントと前記回転駆動機構を保持した駆動ユニットが前記装着手段を備えたことを特徴としている。
【００２０】
本発明によれば、駆動ユニットにより光プローブの回転光ファイバを回転用モータで回転させることが可能な構成を有し、その駆動ユニットにロータリージョイントと装着手段が設けられる。従って、ロータリージョイントだけでなく回転光ファイバ側を回転用モータで回転させるための回転駆動機構も装着手段によって鉗子導入口に装着され、回転駆動機構にも揺れなどの状態変動が生じず、回転駆動機構の状態変動によって回転光ファイバの状態変動が生じることも防止される。
【００２１】
請求項３に係る光断層画像化装置は、請求項２に係る発明において、前記駆動ユニットの筐体内に前記回転用モータが収容保持されていることを特徴としている。
【００２２】
本発明は、回転駆動機構を介して回転光ファイバを回転させる回転用モータも駆動ユニットが備えている態様を示す。
【００２３】
請求項４に係る光断層画像化装置は、請求項１、２、又は、３に係る発明において、前記ロータリージョイントは、前記回転光ファイバを直進用モータで直進移動させるための直進駆動機構を備え、前記ロータリージョイントと前記直進駆動機構を保持した駆動ユニットが前記装着手段を備えたことを特徴としている。
【００２４】
本発明によれば、駆動ユニットにより光プローブの回転光ファイバを直進用モータで直進移動させることが可能な構成を有し、その駆動ユニットにロータリージョイントと装着手段が設けられる。従って、ロータリージョイントだけでなく回転光ファイバ側を直進用モータで直進させるための直進駆動機構も装着手段によって鉗子導入口に装着され、直進駆動機構にも揺れなどの状態変動が生じず、直進駆動機構の状態変動によって回転光ファイバの状態変動が生じることも防止される。
【００２５】
請求項５に係る光断層画像化装置は、請求項４に係る発明において、前記駆動ユニットの筐体内に前記直進用モータが収容保持されていることを特徴としている。
【００２６】
本発明は、直進駆動機構を介して回転光ファイバを直進させる直進させる直進用モータも駆動ユニットが備えている態様を示す。
【００２７】
請求項６に係る光断層画像化装置は、請求項２、３、４、又は、５に係る発明において、前記ロータリージョイントとは、前記駆動ユニットの筐体に対して固定され、前記連結光ファイバの端部を固持する固定筒と、前記駆動ユニットに対して回動可能に支持され、前記回転光ファイバの端部を固持する回転筒とを備えたことを特徴としている。
【００２８】
本発明は、ロータリージョイントの構成の一形態を示す。
【００２９】
請求項７に係る光断層画像化装置は、請求項２乃至６のうちのいずれか１に記載の発明において、前記装着手段は、前記駆動ユニットの筐体に設けられたことを特徴としている。
【００３０】
本発明は、ロータリージョイントが駆動ユニットに保持されている場合に装着手段の一態様である。
【００３１】
請求項８に係る光断層画像化装置は、請求項１乃至７のうちのいずれか１に記載の発明において、前記装着手段は、前記鉗子導入口からの前記光プローブ全体の挿入量を調整可能に前記鉗子導入口に装着されることを特徴としている。
【００３２】
本発明によれば、鉗子導入口からの光プローブ全体の挿入量が調整可能であるため、鉗子導出口からの光プローブの突出量を調整することが可能である。
【００３３】
請求項９に係る光断層画像化装置は、請求項１乃至８のうちのいずれか１に記載の発明において、前記装着手段は、前記鉗子導入口内に挿入される挿入部を有し、該挿入部と前記鉗子導入口内との嵌合によって前記鉗子導入口に装着されることを特徴としている。
【００３４】
本発明によれば、鉗子導入口に挿入して嵌合する装着手段の挿入部によって、簡易な構成で、かつ、簡易な作業でロータリージョイントを鉗子導入口に固持させることができる。
【００３５】
請求項１０に係る光断層画像化装置は、請求項１乃至９のうちのいずれか１に記載の発明において、前記光プローブは、前記回転光ファイバの先端位置から出射された測定光を前記光プローブの軸方向に対して略直交方向に位置する測定部位に照射すると共に、該測定部位からの反射光を前記回転光ファイバの先端位置から入射させる光学ユニットが前記回転光ファイバの先端位置に取り付けられた構成を有することを特徴としている。
【００３６】
本発明は、光プローブの構成の一体用を示し、回転光ファイバと共に光学ユニットが回転又は直進し、これによって測定部位のラジカル走査やリニア走査、又は、これらを組み合わせた走査が行われる。
【発明の効果】
【００３７】
本発明によれば、装置本体から内視鏡の鉗子導入口までの光伝送部分における揺れなどの状態変動に起因する測定精度の低下を防止することができ、モニタ上に表示される断層画像の揺れや回転ずれを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明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】ＯＣＴプロセッサ及びＯＣＴプローブの内部構成を示すブロック図。
【図３】ＯＣＴプローブの構成を示した断面図。
【図４】駆動ユニットの内部構成を示した断面図
【図５】ＯＣＴ計測時のＯＣＴプローブ先端の様子を示した図。
【図６】３次元的に取得した断層画像により形成される３次元ボリュームデータの構成を示した図。
【図７】ＯＣＴ計測時におけるモニタ装置の表示画面の一形態を示した図。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
以下、本発明に係る光断層画像化装置を実施するための最良の形態について説明する。
【００４０】
図１は本発明に係る光断層画像化装置を用いた画像診断装置１０を示す外観図である。
【００４１】
同図に示す画像診断装置１０は、周知の内視鏡装置と共にＯＣＴ計測法を使用した光断層画像化装置を用いて画像診断を行うものであり、内視鏡装置を構成する内視鏡１００、内視鏡プロセッサ２００、及び、光源装置３００と、光断層画像化装置を構成するＯＣＴプロセッサ（装置本体）４００と、両装置において使用されるモニタ装置５００とを備えている。
【００４２】
まず内視鏡装置について簡単に説明すると、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とを備えている。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。
【００４３】
手元操作部１１２には、ユニバーサルケーブル１１６が接続され、ユニバーサルケーブル１１６の先端にＬＧコネクタ１２０が設けられる。このＬＧコネクタ１２０を光源装置３００に着脱自在に連結することによって、挿入部１１４の先端部に配設された照明光学系１５２に照明光が送られる。また、ＬＧコネクタ１２０には、ユニバーサルケーブル１１６を介して電気コネクタ１１０が接続され、電気コネクタ１１０が内視鏡プロセッサ２００に着脱自在に連結される。これにより、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。
【００４４】
また、手元操作部１１２には、送気・送水ボタン１２６、吸引ボタン１２８、シャッタボタン１３０、機能切替ボタン１３２、一対のアングルノブ１３４、一対のロックレバー１３６が設けられているが、これらの部材についての説明は省略する。
【００４５】
さらに、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の鉗子口（鉗子導入口）１３９が挿入部１１４内を挿通する鉗子チャンネルを通じて先端部１４４の鉗子口（鉗子導出口）１５６に連通されている。本実施の形態の画像診断装置１０では、ＯＣＴプロセッサ４００にケーブル６０６及び駆動ユニット６０４を介して接続されたＯＣＴプローブ６００を鉗子挿入部１３８の鉗子導入口１３９から挿入することによって、ＯＣＴプローブ６００の先端部を鉗子導出口１５６から導出する。
【００４６】
内視鏡１００の挿入部１１４は、手元操作部１１２側から順に、軟性部１４０、湾曲部１４２、先端部１４４で構成されている。軟性部１４０は、可撓性を有しており、例えば金属製の網管から成る心材に、樹脂などの被覆を被せることによって構成されている。湾曲部１４２は、手元操作部１１２のアングルノブ１３４、１３４を回動することによって遠隔的に湾曲するように構成されている。先端部１４４は、観察光学系１５０、照明光学系１５２、送気・送水ノズル１５４、鉗子導出口１５６等を備えている。
【００４７】
観察光学系１５０は、先端部１４４の先端面に配設されており、この観察光学系１５０の奥にＣＣＤ１８０が配設されている。ＣＣＤ１８０により撮像された観察像の信号は、挿入部１１４、手元操作部１１２、及び、ユニバーサルケーブル１１６を挿通する信号線により内視鏡プロセッサ２００に取り込まれて映像信号に変換される。これにより、内視鏡プロセッサ２００に接続されたモニタ装置５００に観察画像が表示される。
【００４８】
照明光学系１５２は、観察光学系１５０に隣接して設けられており、照明光学系１５２の奥には、ユニバーサルケーブル１１６、手元操作部１１２、及び、挿入部１１４を挿通したライトガイド１７０の出射端が配設されている。光源装置３００から照射された照明光がこのライトガイド１７０を介して照明光学系１５２に伝送され、照明光学系１５２から前方の観察範囲に照射される。
【００４９】
鉗子導出口１５６には、チューブ状の鉗子チャンネル（不図示）が接続される。鉗子チャンネルは挿入部１１４の内部に挿通された後、分岐され、一方が手元操作部１１２の鉗子挿入部１３８に連通され、他方が手元操作部１１２内の吸引バルブ（不図示）に接続される。上記のようにＯＣＴプローブ６００を鉗子挿入部１３８の鉗子導入口１３９から挿入した場合には、そのＯＣＴプローブ６００を鉗子導出口１５６から導出することができ、吸引ボタン１２８によって吸引バルブを操作した場合には、鉗子導出口１５６から病変部等を吸引することができるようになっている。
【００５０】
続いて、本発明に係る光断層画像化装置について説明する。本発明に係る光断層画像化装置は、画像診断装置１０において上記のような内視鏡装置と共に使用され、装置本体であるＯＣＴプロセッサ４００と、ＯＣＴプロセッサ４００の筐体にコネクタ４１０により装着されるケーブル６０６と、ケーブル６０６に接続されるＯＣＴプローブ６００と、ケーブル６０６とケーブルとの接続部分に設置される駆動ユニット６０４とを備えている。
【００５１】
ＯＣＴプロセッサ４００は、詳細を後述するようにＯＣＴ計測のために必要な光学部品や回路部品等を筐体内に収容した装置本体であり、コネクタ４１０によりＯＣＴプロセッサ４００に接続されたケーブル６０６内の光ファイバにＯＣＴ計測のための測定光を出射し、また、その測定光が照射された測定部位からの反射光をケーブル６０６から取り込むようになっている。また、ケーブル６０６内の電気信号線を通じて駆動ユニット６０４との間で電気信号のやり取りも行うようになっている。
【００５２】
ケーブル６０６は、ＯＣＴプロセッサ４００と駆動ユニット６０４との間の光伝送及び電気信号伝送を行うための中継用ケーブルであり、上記のようにＯＣＴプロセッサ４００から出射される測定光をＯＣＴプローブ６００まで伝送し、また、ＯＣＴプローブ６００により伝送された測定部位からの反射光をＯＣＴプロセッサ４００まで伝送する光ファイバや、ＯＣＴプロセッサ４００と駆動ユニット６０４との間で電気信号を伝送する電気信号線を内部に収容している。
【００５３】
駆動ユニット６０４は、詳細は後述するが、ケーブル６０６内の光ファイバとＯＣＴプローブ６００内の光ファイバとを光学的に接続すると共に、ＯＣＴプローブ６００内の光ファイバをＯＣＴプローブ６００の軸周りに回転させ、また、ＯＣＴプローブ６００の軸方向に直進（進退移動）させるための装置であり、ＯＣＴ計測時には、内視鏡１００の鉗子挿入部１３８に装着されるようになっている。
【００５４】
ＯＣＴプローブ６００は、測定部位への測定光の照射と測定部位からの反射光の取り込みを行うと共に、それらの光を伝送するものであり、構成についての詳細は後述するが、ケーブル６０６内の光ファイバにより伝送された測定光をＯＣＴプローブ６００の先端部まで伝送して測定部位に照射し、その測定光が照射された測定部位からの反射光を取り込み、ケーブル６０６内の光ファイバまで伝送する。
【００５５】
図２はＯＣＴプロセッサ４００、ＯＣＴプローブ６００の内部構成を示すブロック図の一例である。
【００５６】
同図に示すＯＣＴプロセッサ４００は、光を生成する光源ユニット１２と、光源ユニット１２により生成された光を測定光と参照光に分岐し、かつ、測定部位Ｓからの反射光と参照光を合波して干渉光を生成する分岐合波部１４と、参照光の光路長を調整する光路長調整部１８と、分岐合波部１４で生成された干渉光を干渉信号として検出する干渉光検出部２０と、干渉光検出部２０で検出された干渉信号を処理する処理部２２とを有する。さらに、ＯＣＴプロセッサ４００は、光源ユニット１２から出射された光を分光する光ファイバカプラ２８と、参照光を検出する検出部３０ａと測定部位Ｓからの反射光（以下、単に反射光と記す場合には測定光が照射された測定部位Ｓからの反射光を示す）を検出する検出部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。また、光の経路として光ファイバを用い、各部に測定光、参照光、反射光等を伝送している。
【００５７】
光源ユニット１２は、半導体光増幅器４０と、光分岐器４２と、コリメータレンズ４４と、回折格子素子４６と、光学系４８と、回転多面鏡５０とを有し、周波数を一定の周期で掃引させたレーザ光Ｌａを出射する。
【００５８】
半導体光増幅器（半導体利得媒質）４０は、駆動電流が印加されることで、微弱な放出光を出射し、また、入射された光を増幅する。この半導体光増幅器４０には、光ファイバＦＢ１０が接続されている。具体的には、光ファイバＦＢ１０の一端は、半導体光増幅器４０から光が出射される部分に接続され、光ファイバＦＢ１０の他端は、半導体光増幅器４０に光を入射する部分に接続されており、半導体光増幅器４０から出射された光は、光ファイバＦＢ１０に入射し、再び半導体光増幅器４０に入射する。
【００５９】
このように、半導体光増幅器４０及び光ファイバＦＢ１０で光路のループを形成することで、半導体光増幅器４０及び光ファイバＦＢ１０が光共振器となり、半導体光増幅器４０に駆動電流が印加されることで、パルス状のレーザ光が生成される。
【００６０】
光分岐器４２は、光ファイバＦＢ１０の光路上に設けられ、光ファイバＦＢ１１とも接続している。光分岐器４２は、光ファイバＦＢ１０内を導波する光の一部を光ファイバＦＢ１１に分岐させる。
【００６１】
コリメータレンズ４４は、光ファイバＦＢ１１の他端、つまり光ファイバＦＢ１０と接続していない端部に配置され、光ファイバＦＢ１１から出射された光を平行光にする。
【００６２】
回折格子素子４６は、コリメータレンズ４４で生成された平行光の光路上に所定角度傾斜して配置されている。回折格子素子４６は、コリメータレンズ４４から出射される平行光を分光する。
【００６３】
光学系４８は、回折格子素子４６で分光された光の光路上に配置されている。光学系４８は、複数のレンズで構成されており、回折格子素子４６で分光された光を屈折させ、屈折させた光を平行光にする。
【００６４】
回転多面鏡５０は、光学系４８で生成された平行光の光路上に配置され、平行光を反射する。回転多面鏡５０は、図２のＲ１方向に等速で回転する回転体であり、回転軸に垂直な面が正八角形であり、平行光が照射される側面（八角形の各辺を構成する面）が照射された光を反射する反射面で構成されている。回転多面鏡５０は、回転することで、各反射面の角度を光学系４８の光軸に対して変化させる。
【００６５】
光ファイバＦＢ１１から出射された光は、コリメータレンズ４４、回折格子素子４６、光学系４８を通り、回転多面鏡５０で反射される。反射された光は、光学系４８、回折格子素子４６、コリメータレンズ４４を通り、光ファイバＦＢ１１に入射する。
【００６６】
ここで、上述したように、回転多面鏡５０の反射面の角度が光学系４８の光軸に対して変化するため、回転多面鏡５０が光を反射する角度は時間により変化する。このため、回折格子素子４６により分光された光のうち、特定の周波数域の光だけが再び光ファイバＦＢ１１に入射する。ここで、光プアィバＦＢ１１に入射する特定の周波数域の光は、光学系４８の光軸と回転多面鏡５０の反射面との角度により決まるため、光ファイバＦＢ１１に入射する光の周波数域は、光学系４８の光軸と回転多面鏡５０の反射面との角度により変化する。
【００６７】
光ファイバＦＢ１１に入射した特定の周波数域の光は、光分岐器４２から光ファイバＦＢ１０に入射され、光ファイバＦＢ１０の光と合波される。これにより、光ファイバＦＢ１０に導光されるパルス状のレーザ光は、特定の周波数域のレーザ光となり、この特定周波数域のレーザ光Ｌａが光ファイバＦＢ１に出射される。
【００６８】
ここで、回転多面鏡５０が矢印Ｒｌ方向に等速で回転しているため、再び光ファイバＦＢ１ｌに入射される光の波長λは、時間の経過に伴って一定の周期で変化する。これにより、光ファイバＦＢ１に出射されるレーザ光Ｌａの周波数も、時間の経過に伴った一定の周期で変化する。
【００６９】
光源ユニット１２は、このような構成であり、波長掃引されたレーザ光Ｌａを光ファイバＦＢ１側に出射する。
【００７０】
次に、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、光ファイバＦＢ１、光ファイバＦＢ２、光ファイバＦＢ３、光ファイバＦＢ４とそれぞれ光学的に接続されている。
【００７１】
分岐合波部１４は、光源ユニット１２から光ファイバＦＢ１を介して入射した光Ｌａを測定光Ｌ１と参照光Ｌ２とに分割し、測定光Ｌ１を光ファイバＦＢ２に入射させ、参照光Ｌ２を光ファイバＦＢ３に入射させる。光ファイバＦＢ２は、図１のコネクタ４１０により接続されたケーブル６０６内の光ファイバ（連結光ファイバ）ＦＢ９に光ジョイント１５により光学的に接続され、また、その光ファイバＦＢ９は、図１に示した駆動ユニット６０４内においてＯＣＴプローブ６００内の光ファイバ６２３にロータリージョイント２６により光学的に接続されており、光ファイバＦＢ３により分割された測定光Ｌ１は光ファイバ６２３の先端部まで伝送されて測定部位Ｓに照射される。また、測定光Ｌ１が照射された測定部位Ｓからの反射光Ｌ３が光ファイバ６２３の先端部から取り込まれて光ファイバＦＢ２を戻り、分岐合波部１４に入射する。
【００７２】
さらに、分岐合波部１４は、光ファイバＦＢ３に入射され、後述する光路長調整部１８により周波数シフト及び光路長の変更が施された後、光ファイバＦＢ３を戻り、分岐合波部１４に入射した参照光Ｌ２と、分岐合波部１４に入射した測定部位Ｓからの反射光Ｌ３とを合波し、光プアィバＦＢ４に出射する。
【００７３】
光路長調整部１８は、光ファイバＦＢ３の参照光Ｌ２の出射側（つまり、光ファイバＦＢ３の分岐合波部１４とは反対側の端部）に配置されている。
【００７４】
光路長調整部１８は、光ファイバＦＢ３から出射された光を平行光にする第１光学レンズ６４と、第１光学レンズ６４で平行光にされた光を集光する第２光学レンズ６６と、第２光学レンズ６６で集光された光を反射する反射ミラー６８と、第２光学レンズ６６及び反射ミラー６８を支持する基台７０と、基台７０を光軸方向に平行な方向に移動させるミラー移動機構７２とを有し、第１光学レンズ６４と第２光学レンズ６６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。
【００７５】
第１光学レンズ６４は、光ファイバＦＢ３のコアから出射された参照光Ｌ２を平行光にすると共に、反射ミラー６８で反射された参照光Ｌ２を光ファイバＦＢ３のコアに集光する。
【００７６】
第２光学レンズ６６は、第１光学レンズ６４により平行光にされた参照光Ｌ２を反射ミラー６８上に集光すると共に、反射ミラー６８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６４と第２光学レンズ６６とにより共焦点光学系が形成されている。
【００７７】
また、反射ミラー６８は、第２光学レンズ６６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６６で集光された参照光Ｌ２を反射する。
【００７８】
これにより、光ファイバＦＢ３から出射した参照光Ｌ２は、第１光学レンズ６４により平行光になり、第２光学レンズ６６により反射ミラー６８上に集光される。その後、反射ミラー６８により反射された参照光Ｌ２は、第２光学レンズ６６により平行光になり、第１光学レンズ６４により光ファイバＦＢ３のコアに集光される。
【００７９】
また、基台７０は、第２光学レンズ６６と反射ミラー６８とを固定し、ミラー移動機構７２は、基台７０を第１光学レンズ６４の光軸方向（図２矢印Ａ方向）に移動させる。ミラー移動機構７２で、基台７０を矢印Ａ方向に移動させることで、第１光学レンズ６４と第２光学レンズ６６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。
【００８０】
干渉光検出部２０は、光ファイバＦＢ４と接続されており、分岐合波部１４で参照光Ｌ２と反射光Ｌ３とを合波して生成された干渉光Ｌ４を干渉信号として検出する。
【００８１】
ここで、ＯＣＴプロセッサ４００は、光ファイバＦＢ１から光ファイバＦＢ５にレーザ光Ｌａを分岐する光ファイバカプラ２８と、光ファイバカプラ２８から分岐させた光ファイバＦＢ５に設けられ、分岐されたレーザ光Ｌａの光強度を検出する検出部３０ａと、光ファイバＦＢ４の光路上に干渉光Ｌ４の光強度を検出する検出部３０ｂとを有する。干渉光検出部２０は、検出部３０ａ及び検出部３０ｂの検出結果に基づいて、光ファイバＦＢ４から検出する干渉光Ｌ４の光強度のバランスを調整する。
【００８２】
処理部２２は、干渉光検出部２０で検出した干渉信号から、測定位置におけるＯＣＴプローブ６００と測定部位Ｓとの接触している領域、より正確には、ＯＣＴプローブ６００のプローブ外筒（シース）６２０の表面と測定部位の表面とが接触しているとみなせる領域を検出し、さらに、干渉光検出部２０で検出した干渉信号から、断層画像を取得する。
【００８３】
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。
【００８４】
また、処理部２２は、図１に示したコネクタ４１０により接続されたケーブル６０６内の電気信号線を介して駆動ユニット６０４に電気的に接続されている。駆動ユニット６０４には、後述のようにＯＣＴプローブ６００内の光ファイバ６２３を回転や直進させるためモータが搭載されており、それらのモータを駆動するための駆動信号が処理部２２から駆動ユニット６０４に与えられる。また、駆動ユニット６０４には、光ファイバ６２３の回転位置や直進位置を検出するポテンショメータが搭載されており、それらのポテンショメータからの位置信号が駆動ユニット６０４から処理部２２に与えられるようになっている。
【００８５】
尚、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、光源ユニット１２、干渉光検出部２０、駆動ユニット６０４、光路長ならびに検出部３０ａ及び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。
【００８６】
ＯＣＴプローブ６００は、駆動ユニット６０４を介して、図１に示したケーブル６０６内の光ファイバＦＢ９と接続されており、光ファイバＦＢ９から測定光Ｌ１が入射され、入射された測定光Ｌ１を測定部位Ｓに照射し、測定部位Ｓからの反射光Ｌ３を取得し、取得した反射光Ｌ３を光ファイバＦＢ９に出射する。
【００８７】
図３に示すように、このＯＣＴプローブ６００の先端部は、シース６２０と、キャップ６２２と、光ファイバ６２３と、バネ６２４と、固定部材６２６と、光学ユニット（光学レンズ）６２８とを有している。
【００８８】
シース６２０は、可撓性を有する長筒状の部材であり、測定光Ｌ１及び反射光Ｌ３が透過する材料からなっている。尚、シース６２０は、測定光Ｌ１及び反射光Ｌ３が通過する先端（光ファイバＦＢ９が配置されている側とは反対側の端部）側の一部が全周に渡って光を透過する材料（透明な材料）で形成されていればよい。
【００８９】
キャップ６２２は、シース６２０の先端に設けられ、シース６２０の先端を閉塞している。
【００９０】
光ファイバ６２３は、線状部材であり、シース６２０内にシース６２０の軸に沿って収容されており、ケーブル６０６内の光ファイバＦＢ９により伝送された測定光Ｌ１を光学ユニット６２８まで伝送すると共に、測定光Ｌ１を測定部位Ｓに照射して光学ユニット６２８で取得した測定部位Ｓからの反射光Ｌ３を光ファイバＦＢ９まで伝送する。
【００９１】
ここで、図２に示すように光ファイバ６２３と光ファイバＦＢ９とは、駆動ユニット６０４内においてロータリージョイント２６で接続されており、光ファイバ６２３の回転が光ファイバＦＢ９に伝達しない状態で、光学的に接続されている。また、光ファイバ６２３は、シース６２０に対して回転自在な状態で配置されている。
【００９２】
バネ６２４は、光ファイバ６２３の外周に固定されている。また、光ファイバ６２３及びバネ６２４は、駆動ユニット６０４に接続されている。
【００９３】
光学ユニット（光学レンズ）６２８は、光ファイバ６２３の先端（光ファイバＦＢ９との接続している側とは反対側の端部）に配置されており、先端部が、光ファイバ６２３から出射された測定光Ｌ１を測定部位Ｓに対し集光するために略球状の形状で形成されている。この光学ユニット６２８により、光ファイバ６２３から出射した測定光Ｌ１が測定部位Ｓに照射され、測定部位Ｓからの反射光Ｌ３が集光されて光ファイバ６２３に入射するようになっている。尚、光学ユニット６２８の構成はこれに限らず，本実施の形態と同様の作用を奏する構成であればあればよい。
【００９４】
固定部材６２６は、光ファイバ６２３と光学ユニット６２８との接続部の外周に配置されており、光学ユニット６２８を光ファイバ６２３の端部に連結して固定している。
【００９５】
また、光ファイバ６２３及びバネ６２４は、駆動ユニット６０４に接続されており、後述のように駆動ユニット６０４により光ファイバ６２３及びバネ６２４を回転させることで、光学ユニット６２８をシース６２０に対し、矢印Ｒ２方向に回転させることができるようになっている。また、駆動ユニット６０４は、回転エンコーダを備え（図示せず）、回転エンコーダからの信号に基づいて光学ユニット６２８の位置情報（角度情報）から測定光Ｌ１の照射位置を検出する。つまり、回転している光学ユニット６２８の回転方向における基準位置に対する角度を検出して、測定位置を検出する。
【００９６】
さらに、光ファイバ６２３、バネ６２４、固定部材６２６、及び光学ユニット６２８は、駆動ユニット６０４により、シース６２０内部を矢印Ｓ１方向（鉗子導入口方向）、及びＳ２方向（鉗子導出口方向：シース６２０の先端方向）に移動可能に構成されている。
【００９７】
次に上記駆動ユニット６０４の構成について説明する。図４は、駆動ユニット６０４の内部構成を示した断面図である。
【００９８】
同図に示すように駆動ユニット６０４は、筐体７００、鉗子口装着部７０２、固定筒７０４、回転筒７０６、モータ７０８、７１０等を備えている。
【００９９】
筐体７００は、図１のように例えば円筒状の周壁部７００Ａと円板状の前端壁部７００Ｂ及び後端壁部７００Ｃとから形成されており、これらの周壁部７００Ａ、前端壁部７００Ｂ、及び、後端壁部７００Ｃによって駆動ユニット６０４の略全体が覆われると共に、駆動ユニット６０４の構成部品が内部に収容保持されている。前端壁部７００Ａには、挿通孔７００Ｄが形成されており、その挿通孔７００ＤにＯＣＴプローブ６００のシース６２０内に収容された光ファイバ６２３が挿通されると共に、前端壁部７００Ｂにおける挿通孔７００Ｄの周辺部にシース６２０の端部が固着される。後端壁部７００Ｃには、挿通孔７００Ｅが形成されており、図１に示したＯＣＴプロセッサ４００にコネクタ４１０により接続されたケーブル６０６内の光ファイバ（連結光ファイバ）ＦＢ９がその挿通孔７００Ｅに挿通される。
【０１００】
鉗子口装着部７０２は、例えば図１にも示したように円筒状に形成され、筐体７００の前端壁部７００Ｂの挿通孔７００Ｄを囲むようにして前端壁部７００Ｂに固着され、前端壁部７００Ｂから突出配置されている。また、鉗子口装着部７０２の外周面は、内視鏡１００の鉗子挿入部１３８における鉗子導入口１３９の内周面と略同一径に形成されている。従って、鉗子口装着部７０２を鉗子導入口１３９に挿入すると、鉗子口装着部７０２が鉗子導入口１３９の内周面との摩擦により回転と直進とが略規制された状態で鉗子導入口１３９内に嵌合する。これによって、駆動ユニット６０４が鉗子挿入部１３８に着脱可能に装着されるようになっている。尚、鉗子口装着部７０２は筐体７００に一体形成するようにしてもよい。
【０１０１】
固定筒７０４は、円筒状に形成されており、内部を貫通する貫通孔７０４Ａにより光ファイバＦＢ９の端部及びコリメータレンズ７２０を固持すると共に、内部フレーム７２２に固定されている。内部フレーム７２２は、筐体７００に対して前後方向（紙面左右方向）に移動可能に支持されている。
【０１０２】
一方、回転筒７０６は、円筒状に形成され、内部を貫通する貫通孔７０６Ａにより光ファイバ６２３の端部及びコリメータレンズ７２４を固持すると共に、軸受け７２６及び固定スリーブ７２８を介して内部フレーム７２２に回動自在に軸支されている。尚、光ファイバ６２３の外周部に配置される図３で示したバネ６２４は図４では省略しているが、そのバネ６２４は例えば回転筒７０６の端面に固着される。固定スリーブ７２８は、円筒状に形成され、内部フレーム７２２における固定筒７０４の周辺部に固着されて突出配置されており、軸受け７２６は、固定スリーブ７２８の内周面と回転筒７０６の外周面の間に配置されて、固定スリーブ７２８に対して回転筒７０６を回動自在に支持している。尚、内部フレーム７２２は、内部フレーム７２２に一体形成してもよい。
【０１０３】
これらの固定筒７０４と回転筒７０６によりＯＣＴプロセッサ４００に接続されたケーブル６０６内の光ファイバＦＢ９に対してＯＣＴプローブ６００の光ファイバ６２３が回動可能に支持されている。
【０１０４】
また、固定筒７０４に固持された光ファイバＦＢ９の端部及びコリメータレンズ７２０と、回転筒７０６に固持された光ファイバ６２３の端部及びコリメータレンズ７２４は、それらの光軸が同軸上となるように配置されている。そして、光ファイバＦＢ９、６２３の各々の端面から出射された光がコリメータレンズ７２０、７２４の各々により平行光化されて伝搬され、他方のコリメータレンズ７２４、７２０により集光されて、他方の光ファイバ６２３、ＦＢ９の端面から内部へと入射するようになっている。これにより、光ファイバＦＢ９と光ファイバ６２３とが光学的に接続されると共に、光ファイバ６２３が光ファイバＦＢ９に対して回動可能な状態で光学的に接続されており、いわゆるロータリージョイント２６（図２参照）が構成されている。
【０１０５】
また、回転筒７０６の外周面には、歯車７３０が固着され、その歯車７３０に歯車７３２が噛合されている。歯車７３２は、モータ７０８の回転軸に取り付けられており、モータ７０８は内部フレーム７２２に固定されている。従って、モータ７０８を駆動することによって、その動力が歯車７３２及び歯車７３０を介して回転筒７０６に伝達し、回転筒７０６が回転するようになっている。これにより、モータ７０８を駆動することによってＯＣＴプローブ６００の光ファイバ６２３がシース６２０内で回転し、光ファイバ６２３の先端に取り付けられた光学ユニット６２８が回転する。
【０１０６】
さらに、内側フレーム７２２は筐体７００に対して前後方向に移動可能に支持されており、内側フレーム７２２にはリニア移動支持部材７４０が固着されている。そのリニア移動支持部材７４０にはネジ孔が形成されており、そのネジ孔に例えばボールネジ７４２が螺合される。ボールネジ７４２はモータ７１０により回動し、モータ７１０は筐体７００に固定されている。従って、モータ７１０を駆動することによって、その動力がボールネジ７４２及びリニア移動支持部材７４０を介して内部フレーム７２２に伝達し、内部フレーム７２２が前後方向（紙面左右方向）に直進移動するようになっている。これにより、モータ７１０を駆動することにより内部フレーム７２２に支持されたロータリージョイント２６の構成部品全体が直進移動し、ＯＣＴプローブ６００の光ファイバ６２３がシース６２０に対して軸方向に直進移動して光ファイバ６２３の先端に取り付けられた光学ユニット６２８が直進する。
【０１０７】
モータ７０８、７１０は、ＯＣＴプロセッサ４００に接続されたケーブル６０６内の電気信号線を通じてＯＣＴプロセッサ４００内の処理部２２（図２参照）から与えられる駆動信号により駆動されるようになっており、処理部２２は、ＯＣＴ計測時において、モータ７０８、７１０に駆動信号を与えて駆動することによって光学ユニット６２８を所定動作させてラジアル走査、リニア走査等の所定の走査を実行する。
【０１０８】
また、図４では省略しているが、駆動ユニット６０４内には回転筒７０６の回転位置や、内部フレーム７２２の直進位置を検出するポテンショメータが設置され、それらのポテンショメータにより検出された位置信号がケーブル６０６内の電気信号線を通じて処理部２２に与えられるようになっており、処理部２２は、それらの位置信号により、光学ユニット６２８の回転位置や直進位置を把握し、走査位置を取得している。
【０１０９】
以上の如く構成された光断層画像化装置を用いてＯＣＴ計測を行う際の手順について説明すると、内視鏡１００の挿入部１１４を被検者の体内に挿入した後、又は、挿入する前に、ＯＣＴプロセッサ４００にケーブル６０６及び駆動ユニット６０４を介して接続されたＯＣＴプローブ６００を内視鏡１００の鉗子導入口１３９から挿入し、駆動ユニット６０４の鉗子口装着部７０２を鉗子導入口１３９に挿入して装着する。このとき、術者は、鉗子口装着部７０２の鉗子導入口１３９への挿入量や回転位置を調整することによって、鉗子導出口１５６からのＯＣＴプローブ６００先端（シース６２０先端）の突出量や回転位置を調整することができる。これによって、ＯＣＴ計測時においては、図５に示すように鉗子導出口１５６からシース６２０を突出配置させた状態にし、シース６２０の先端を測定部位Ｓに押し当てた状態（又は測定部位Ｓに近接させた状態）にする。
【０１１０】
続いて、術者がＯＣＴ計測の開始をＯＣＴプロセッサ４００の操作制御部３２により指示すると、ＯＣＴプロセッサ４００のコネクタ４１０から測定光が出射され、ケーブル６０６内の光ファイバＦＢ９及びＯＣＴプローブ６００の光ファイバ６２３を伝送して光学ユニット６２８から測定部位Ｓに照射される。そして、その反射光が光学ユニット６２８から取り込まれ、ＯＣＴプローブ６００の光ファイバ６２３及びケーブル６０６内の光ファイバＦＢ９を伝送してＯＣＴプロセッサ４００に取り込まれる。
【０１１１】
また、これと同時にＯＣＴプロセッサ４００（処理部２２）のコネクタ４１０から駆動ユニット６０４のモータ７０８、７１０を駆動するための駆動信号が出力され、ケーブル６０６内の電気信号線を伝送して駆動ユニット６０４のモータ７０８、７１０に与えられる。
【０１１２】
ここで、測定部位Ｓの走査方法は例えば術者が選択することが可能であり、ラジアル走査する際には、モータ７０８が駆動され、光学ユニット６２８が例えば図３の矢印Ｒ２方向に所定速度で回転する。これによって、測定光の照射位置が周方向に移動し、周方向に沿った位置における測定部位Ｓの走査（測定光の照射と反射光の取得）が行われる。リニア走査する際には、モータ７１０が駆動され、光学ユニット６２８が図３の矢印Ｓ２方向又は矢印Ｓ３方向に所定速度で直進する。これによって、測定光の照射位置がＯＣＴプローブ６００の軸方向に移動し、その軸方向に沿った位置における測定部位Ｓの走査が行われる。
【０１１３】
ラジアル走査とリニア走査を交互に行って測定部位Ｓの断面情報を３次元的に取得する場合には、モータ７０８、７１０が交互に駆動され、光学ユニット６２８が所定速度で所定回転するごとに所定量ずつ直進する。また、スパイラル走査する場合には、モータ７０８、７１０が同時に駆動され、光学ユニット６２８が所定速度で回転しながら所定速度で直進する。尚、各走査時の光学ユニットの回転方向や直進の移動方向は特定の方向に限定されない。
【０１１４】
このようにして測定部位Ｓを走査しながら測定光の照射と反射光の取り込みとが行われ、ＯＣＴプロセッサ４００において、反射光と参照光との干渉光が干渉信号として検出され、その干渉信号から断層画像が生成される。ラジアル走査とリニア走査を交互に行って測定部位Ｓの断面情報を取得した場合には、図６（ａ）のように複数の断層画像が順次生成され、それらを繋げることによって図６（ｂ）のように３次元画像が生成される。
【０１１５】
また、モニタ装置５００の画面には、図７に示すように、内視鏡１００の観察光学系１５０により現在撮影されている観察画像（内視鏡画像）５３２と共に、ＯＣＴ計測により現在走査されている測定部位の断層画像５１２が表示される。
【０１１６】
以上のようにＯＣＴ計測が行われている際に、ＯＣＴプロセッサ４００と内視鏡１００の鉗子導入口１３９との間の光伝送路部分には、ケーブル６０６のみが配置されており、ＯＣＴプローブ６００の余長部分は存在しない。そのため、ＯＣＴプロセッサ４００と内視鏡１００の鉗子導入口１３９との間の光伝送路部分に揺れ等の状態変動が生じたとすると、それによって直接的にＯＣＴプローブ６００に状態変動が生じることはない。一方、ケーブル６０６（光ファイバＦＢ９）には状態変動が生じるが、ケーブル６０６は、ＯＣＴプロセッサ４００のコネクタ４１０と駆動ユニット６０４に固定されており、また、駆動ユニット６０４は、ケーブル６０６の状態変動程度では鉗子導入口１３９に対して回転又は直進移動することがないため、光ファイバＦＢ９は両端部において固定された状態に保持される。また、駆動ユニット６０４のロータリージョイント２６によってＯＣＴプローブ６００の光ファイバ６２３とも直接的には連結されていない。従って、ケーブル６０６の状態変動によりＯＣＴプローブ６００に状態変動が生じることはなく、特にＯＣＴプローブ６００の光ファイバ６２３への影響は皆無となる。即ち、鉗子導入口１３９よりも外部の光伝送路部分の状態変動によってＯＣＴプローブ６００内の光ファイバ６２３及び光学ユニット６２８が状態変動することがなく、装置が認識している測定位置と実際の測定位置にずれが生じないようになっている。そのため、測定精度の低下が防止され、また、モニタ装置５００に表示される断層画像５１２の揺れによる回転ずれが防止される。
【０１１７】
以上、上記実施の形態では、駆動ユニット６０４の鉗子口装着部７０２は、内視鏡１００の鉗子挿入部１３８の鉗子導入口１３９に挿入して嵌合することによって鉗子導入口１３９に装着する構造としたが、これに限らず、鉗子導入口１３９に装着できる構造であれば、即ち、ロータリージョイント２６を鉗子挿入部１３８に装着できる構造であれば、どのような構造の装着手段であってもよい。例えば、鉗子導入口１３９の内周面に嵌合するのではなく、鉗子挿入部１３８の外周に嵌合する円筒部によって装着する構造としてもよいし、嵌合ではなくネジ結合や磁力等を使用して鉗子挿入部１３８にロータリージョイント２６（駆動ユニット６０４）を装着する構造としてもよい。また、駆動ユニット６０４の鉗子口装着部７０２は鉗子導入口１３９に嵌合させた状態でも術者の操作力により回転又は直進させて挿入量や回転位置を調整できるようにしたが、これに限らず、鉗子挿入部１３８に回転及び直進を規制した状態で装着できるようにしてもよい。例えば、鉗子挿入部１３８や鉗子導入口１３９が係合可能な凹凸形状を有する場合にはその凹凸形状に係合可能な部位を駆動ユニット６０４の鉗子口装着部７０２に形成して装着できるようにすればよい。ただし、このように駆動ユニット６０４の鉗子口装着部７０２を鉗子挿入部１３８に完全に固定する態様の場合には、ＯＣＴプローブ６００のシース６２０が鉗子導出口１３９から突出する量は調整できないが、ＯＣＴ計測時において適切な突出量となるようにシース６２０の長さを事前に調節するようにしてもよいし、駆動ユニット６０４にシース６２０の鉗子導入口１３９への挿入量（鉗子導出口１３９からの突出量）を調整する機構を設けても良い。
【０１１８】
また、上記実施の形態では、駆動ユニット６０４のモータ７０８、７１０をＯＣＴプロセッサ４００からの駆動信号により駆動制御するようにしたが、これに限らず、駆動ユニット６０４に設けたスイッチ等の指示部材の操作に従って駆動ユニット６０４の回路によりモータ７０８、７１０を駆動するようにしてもよい。また、モータ７０８、７１０は必ずしも駆動ユニット６０４に搭載されている必要はなく、必要なときに駆動ユニット６０４の外部からモータを連結してＯＣＴプローブ６００内の光ファイバ６２３をモータにより回転又は直進させるようにしてもよい。
【符号の説明】
【０１１９】
１０…画像診断装置、１２…光源ユニット、１４…分岐合波部、１８…光路長調整部、２０…干渉光検出部、２２…処理部、２６…ロータリージョイント、２８…光ファイバカプラ、３０ａ、３０ｂ…検出部、３２…操作制御部、４０…半導体光増幅器、４２…光分岐器、４４…コリメータレンズ、４６…回折格子素子、４８…光学系、５０…回転多面鏡、６４…第１光学レンズ、６６…第２光学レンズ、６８…反射ミラー、７０…基台、７２…ミラー移動機構、１００…内視鏡、１１０…電気コネクタ、１１２…手元操作部、１１４…挿入部、１１６…ユニバーサルケーブル、１２０…ＬＧコネクタ、１３８…鉗子挿入部、１３９…鉗子導入口、１４０…軟性部、１４２…湾曲部、１４４…先端部、１５０…観察光学系、１５６…鉗子導出口、２００…内視鏡プロセッサ、３００…光源装置、４００…ＯＣＴプロセッサ、４１０…コネクタ、５００…モニタ装置、６００…ＯＣＴプローブ、６０４…駆動ユニット６０４…ケーブル、６２０…プローブ外筒（シース）、６２２…キャップ、６２３、ＦＢ１〜ＦＢ１１…光ファイバ、６２４…バネ、６２６…固定部材、６２８…光学ユニット（光学レンズ）、７００…筐体、７０２…鉗子口装着部、７０４…固定筒、７０６…回転筒、７０８、７１０…モータ、７２０、７２４…コリメータレンズ、７２２…内部フレーム、７２６…軸受け、７２８…固定スリーブ、７３０、７３２…歯車、７４０…リニア移動支持部材、７４２…ボールネジ、Ｌａ…レーザ光、Ｌ１…測定光、Ｌ２…参照光、Ｌ３…反射光、Ｌ４…干渉光
【技術分野】
【０００１】
本発明は光断層画像化装置に係り、特に光干渉断層（ＯＣＴ：Optical Coherence Tomography）計測により光断層画像を生成する光断層画像化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、内視鏡と共に用いる光断層画像化装置の実用化が図られており、光断層画像化装置の光プローブ（ＯＣＴプローブ）の先端を内視鏡挿入部の先端面から突出配置することで被検体内の壁面から組織内部へと浸入した深さ方向への断層情報を取得し、光断層画像として画像化することが可能となっている。
【０００３】
光断層画像化装置は、例えば低コヒーレンス光による干渉を用いた光干渉断層（ＯＣＴ）計測法を利用した装置として知られており、ＯＣＴ計測は、光源から出射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、測定光を測定部位に照射し、測定部位からの反射光と参照光とを合波して、反射光と参照光との干渉光の強度に基づいて光断層画像を取得する計測法である。
【０００４】
現在、ＯＣＴ計測の種類としてＴＤ（Time Domain）−ＯＣＴ計測とＦＤ（Fourier Domain）−ＯＣＴ計測が知られており、ＴＤ−ＯＣＴ計測が、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って測定部位の深さ位置に対応する反射率分布を取得し、断層画像化するもの（例えば、特許文献１、２参照）であるのに対して、ＦＤ−ＯＣＴ計測は、測定光と参照光との光路長を変えることなく、光のスペクトル成分毎に干渉光強度を測定し、得られたスペクトル干渉強度信号をフーリエ変換等により周波数解析することで、深さ位置に対応した反射率分布を取得し、断層画像化するもの（例えば、特許文献３参照）である。
【０００５】
このような光断層画像化装置において、内視鏡と共に使用されるものは、一般に、光源、干渉計、演算処理部などを筐体内部に収容した装置本体（ＯＣＴプロセッサ）と、ＯＣＴプロセッサの筐体に光コネクタにより装着される光ファイバケーブルと、光ファイバケーブルに光学的に接続されるＯＣＴプローブと、光ファイバケーブルとＯＣＴプローブとの接続部分に設置される駆動ユニットとを備えている（例えば、特許文献４、５、６参照）。
【０００６】
光ファイバケーブルは、その内部の光ファイバ（連結光ファイバ）によって、ＯＣＴプロセッサの光コネクタから出射される測定光をＯＣＴプローブまで伝送すると共に、ＯＣＴプローブにより伝送された測定部位からの反射光をＯＣＴプロセッサまで伝送するための中継用のケーブルである。
【０００７】
ＯＣＴプローブは、測定部位への測定光の照射と測定部位からの反射光の取り込みを行うと共に、それらの光を伝送するものであり、全体が可撓性を有する長筒状のシースに覆われており、そのシース内に光ファイバが収容され、光ファイバの先端部に所定の光学ユニットが取り付けられた構造を有している。このＯＣＴプローブは、内視鏡の鉗子導入口から挿入され、内視鏡挿入部の鉗子チャンネルを挿通した先端部が内視鏡挿入部の先端面から突出配置される。そして、光ファイバケーブルにより伝送された測定光がＯＣＴプローブ内の光ファイバにより先端部の光学ユニットまで伝送され、その測定光が光学ユニットによりＯＣＴプローブの軸方向（光ファイバの光軸方向）に対して略直交する方向の測定部位へと集光して照射される。また、測定部位から反射光が光学ユニットにより光ファイバに取り込まれて光ファイバケーブルまで伝送される。
【０００８】
駆動ユニットは、光ファイバケーブルの連結光ファイバと、ＯＣＴプローブの光ファイバとを光学的に接続すると共に、その接続状態を維持しながら、光ファイバケーブルの連結光ファイバに対してＯＣＴプローブの光ファイバをシース内で回転又は直進（進退移動）させるための装置である。この駆動ユニットでＯＣＴプローブの光ファイバを回転又は直進させることにより、その光ファイバの先端部に連結された光学ユニットをシース内で回転又は直進させることができるようになっている。例えば、光学ユニットを回転させると、測定光の照射位置がＯＣＴプローブの軸に対して周方向に回転移動するため、それに沿った測定部位を回転走査（ラジアル走査）することができ、ＯＣＴプローブの軸に対して略直交する面内の断層情報を得ることができる。光学ユニットを直進させると、測定光の照射位置がＯＣＴプローブの軸方向に直進するため、それに沿った測定部位を直進走査（リニア走査）することができ、ＯＣＴプローブの軸方向に沿った面内の断層情報を得ることができる。光学ユニットの回転と直進を交互、又は、同時に行うことによってラジアル走査とリニア走査の両走査を組み合わせることが可能であり、これによって測定部位の３次元的な断層情報を取得することができる。光学ユニットの回転と直進を同時に行うことによって測定部位を螺旋状に走査する方法はスパイラル走査として知られている（例えば、特許文献４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０００−１３１２２２号公報
【特許文献２】特開２００１−２６４２４６号公報
【特許文献３】特開２００６−１３２９９６号公報
【特許文献４】特開２０００−３２１０３４号公報
【特許文献５】特開２０１０−４３９９４号公報
【特許文献６】特開２０１０−４６２１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記のように内視鏡と共に光断層画像化装置を用いてＯＣＴ計測を行う場合に、内視鏡の鉗子導入口から挿入されたＯＣＴプローブの先端が内視鏡挿入部の先端面から突出配置され、測定部位に押し当てられる。このとき、ＯＣＴプロセッサの光コネクタから内視鏡の鉗子導入口までの光伝送路部分には、光ファイバケーブル、駆動ユニット、及び、ＯＣＴプローブの余長部分が配置される。
【００１１】
通常、駆動ユニットによりＯＣＴプローブの光学ユニットを動作させて測定部位の走査を行っている際には、ＯＣＴプローブのシースは、鉗子チャンネルとの摩擦によって、又は、術者が鉗子導入口付近でＯＣＴプローブの余長部分を把持することによって動くことなく、測定部位に対して一定の状態に保持される。
【００１２】
しかしながら、ＯＣＴプローブの光ファイバ及び光学ユニットはシース内に挿脱可能に挿入されているだけで機械的には独立しているため、シース内で自由に動くことができる状態となっている。そのため、ＯＣＴ計測中において、ＯＣＴプロセッサから内視鏡の鉗子導入口までの光伝送路部分に揺れ等の状態変動が生じ、ＯＣＴプローブの余長部分に状態変動が生じると、装置が認識している走査位置（測定方向）と実際の走査位置との誤差が生じ、測定精度を低下させてしまう等の問題があった。
【００１３】
例えば、ＯＣＴプローブの余長部分に揺れが生じた場合、ＯＣＴプローブ自身の剛性によりその揺れを開放する方向に力が働く。このときシースは上記のように内視鏡の鉗子チャンネルとの摩擦等によって一定の状態に保持されているため、余長部分での揺れとしてそのまま残る。一方、シース内の光ファイバは光学ユニットが取り付けられた先端側がどの部分にも固定されていないため、余長部分に生じた揺れを開放することができる。従って、余長部分の揺れに対してシースと光ファイバ（及び光学ユニット）の動きが異なることになる。そのため、ＯＣＴプローブの余長部分の揺れによって光学ユニットがシースに対して相対的に回転又は直進する場合があり、このとき装置が認識している走査位置と実際の走査位置にずれが生じる。
【００１４】
また、ＯＣＴプローブの余長部分が湾曲している場合にはシースと光ファイバとが一部において接触した状態となっている。このような状態でＯＣＴプローブの光ファイバを回転させた場合に、ＯＣＴプローブの余長部分の揺れなどによってシースと光ファイバとの間の摩擦力に変化が生じるため、光ファイバの回転速度に変動が生じる。そのため、光学ユニットの回転速度に変動が生じ、装置が認識している走査位置と実際の走査位置にずれが生じる。
【００１５】
ＯＣＴ計測中にこのような事態が生じると、測定精度の低下を招くと共に、取得した断層情報から断層画像を生成してモニタに表示した際に断層画像に揺れが生じたり、回転ずれを起こす等の問題が生じていた。
【００１６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、装置本体から内視鏡の鉗子導入口までの光伝送路部分における揺れなどの状態変動に起因する測定精度の低下を防止し、また、モニタ上に表示される断層画像の揺れや回転ずれを防止することができる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に係る光断層画像化装置は、測定部位に測定光を照射し、該測定光が照射された測定部位からの反射光を取得することにより測定部位の断層画像を取得する光断層画像化装置であって、前記測定光を装置本体から前記測定部位の近傍の先端位置まで伝送すると共に、前記反射光を前記先端位置から装置本体まで伝送する光伝送路を備え、該光伝送路は、長筒状のプローブ外筒内に光ファイバを収容して構成された光プローブの光ファイバであって、前記先端位置から前記装置本体への所定の中継位置までの光伝送路を形成する回転光ファイバと、前記中継位置から前記装置本体までの光伝送路を形成する連結光ファイバと、前記連結光ファイバに対して前記回転光ファイバを回動可能に支持すると共に前記回転光ファイバと前記連結光ファイバとを光学的に接続するロータリージョイントと、から構成され、前記測定部位の断層画像を取得するための計測時において前記光プローブの先端部が内視鏡の鉗子導入口から挿入されて該内視鏡の挿入部先端の鉗子導出口から突出配置される光断層画像化装置において、前記ロータリージョイントを前記鉗子導入口に固持するために前記鉗子導入口に着脱可能に装着される装着手段を備えた、ことを特徴としている。
【００１８】
本発明によれば、ロータリージョイントが鉗子導入口に固持されると共に、鉗子導入口から外部に露出した光プローブの余長部分がないため、装置本体と鉗子導入口との間の光伝送部分に揺れなどの状態変動が生じても、その状態変動の影響はロータリージョイントよりも先端側の光プローブの回転光ファイバには与えられない。また、光プローブの回転光ファイバは内視鏡の挿入部内部に挿入配置された状態であるため回転光ファイバ自体に揺れなどの不作為の状態変動も生じない。従って、測定精度の低下が防止され、また、断層画像をモニタに表示した際の断層画像の揺れや回転ずれが防止される。
【００１９】
請求項２に係る光断層画像化装置は、請求項１に係る発明において、前記ロータリージョイントは、前記回転光ファイバを回転用モータで回転させるための回転駆動機構を備え、前記ロータリージョイントと前記回転駆動機構を保持した駆動ユニットが前記装着手段を備えたことを特徴としている。
【００２０】
本発明によれば、駆動ユニットにより光プローブの回転光ファイバを回転用モータで回転させることが可能な構成を有し、その駆動ユニットにロータリージョイントと装着手段が設けられる。従って、ロータリージョイントだけでなく回転光ファイバ側を回転用モータで回転させるための回転駆動機構も装着手段によって鉗子導入口に装着され、回転駆動機構にも揺れなどの状態変動が生じず、回転駆動機構の状態変動によって回転光ファイバの状態変動が生じることも防止される。
【００２１】
請求項３に係る光断層画像化装置は、請求項２に係る発明において、前記駆動ユニットの筐体内に前記回転用モータが収容保持されていることを特徴としている。
【００２２】
本発明は、回転駆動機構を介して回転光ファイバを回転させる回転用モータも駆動ユニットが備えている態様を示す。
【００２３】
請求項４に係る光断層画像化装置は、請求項１、２、又は、３に係る発明において、前記ロータリージョイントは、前記回転光ファイバを直進用モータで直進移動させるための直進駆動機構を備え、前記ロータリージョイントと前記直進駆動機構を保持した駆動ユニットが前記装着手段を備えたことを特徴としている。
【００２４】
本発明によれば、駆動ユニットにより光プローブの回転光ファイバを直進用モータで直進移動させることが可能な構成を有し、その駆動ユニットにロータリージョイントと装着手段が設けられる。従って、ロータリージョイントだけでなく回転光ファイバ側を直進用モータで直進させるための直進駆動機構も装着手段によって鉗子導入口に装着され、直進駆動機構にも揺れなどの状態変動が生じず、直進駆動機構の状態変動によって回転光ファイバの状態変動が生じることも防止される。
【００２５】
請求項５に係る光断層画像化装置は、請求項４に係る発明において、前記駆動ユニットの筐体内に前記直進用モータが収容保持されていることを特徴としている。
【００２６】
本発明は、直進駆動機構を介して回転光ファイバを直進させる直進させる直進用モータも駆動ユニットが備えている態様を示す。
【００２７】
請求項６に係る光断層画像化装置は、請求項２、３、４、又は、５に係る発明において、前記ロータリージョイントとは、前記駆動ユニットの筐体に対して固定され、前記連結光ファイバの端部を固持する固定筒と、前記駆動ユニットに対して回動可能に支持され、前記回転光ファイバの端部を固持する回転筒とを備えたことを特徴としている。
【００２８】
本発明は、ロータリージョイントの構成の一形態を示す。
【００２９】
請求項７に係る光断層画像化装置は、請求項２乃至６のうちのいずれか１に記載の発明において、前記装着手段は、前記駆動ユニットの筐体に設けられたことを特徴としている。
【００３０】
本発明は、ロータリージョイントが駆動ユニットに保持されている場合に装着手段の一態様である。
【００３１】
請求項８に係る光断層画像化装置は、請求項１乃至７のうちのいずれか１に記載の発明において、前記装着手段は、前記鉗子導入口からの前記光プローブ全体の挿入量を調整可能に前記鉗子導入口に装着されることを特徴としている。
【００３２】
本発明によれば、鉗子導入口からの光プローブ全体の挿入量が調整可能であるため、鉗子導出口からの光プローブの突出量を調整することが可能である。
【００３３】
請求項９に係る光断層画像化装置は、請求項１乃至８のうちのいずれか１に記載の発明において、前記装着手段は、前記鉗子導入口内に挿入される挿入部を有し、該挿入部と前記鉗子導入口内との嵌合によって前記鉗子導入口に装着されることを特徴としている。
【００３４】
本発明によれば、鉗子導入口に挿入して嵌合する装着手段の挿入部によって、簡易な構成で、かつ、簡易な作業でロータリージョイントを鉗子導入口に固持させることができる。
【００３５】
請求項１０に係る光断層画像化装置は、請求項１乃至９のうちのいずれか１に記載の発明において、前記光プローブは、前記回転光ファイバの先端位置から出射された測定光を前記光プローブの軸方向に対して略直交方向に位置する測定部位に照射すると共に、該測定部位からの反射光を前記回転光ファイバの先端位置から入射させる光学ユニットが前記回転光ファイバの先端位置に取り付けられた構成を有することを特徴としている。
【００３６】
本発明は、光プローブの構成の一体用を示し、回転光ファイバと共に光学ユニットが回転又は直進し、これによって測定部位のラジカル走査やリニア走査、又は、これらを組み合わせた走査が行われる。
【発明の効果】
【００３７】
本発明によれば、装置本体から内視鏡の鉗子導入口までの光伝送部分における揺れなどの状態変動に起因する測定精度の低下を防止することができ、モニタ上に表示される断層画像の揺れや回転ずれを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明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】ＯＣＴプロセッサ及びＯＣＴプローブの内部構成を示すブロック図。
【図３】ＯＣＴプローブの構成を示した断面図。
【図４】駆動ユニットの内部構成を示した断面図
【図５】ＯＣＴ計測時のＯＣＴプローブ先端の様子を示した図。
【図６】３次元的に取得した断層画像により形成される３次元ボリュームデータの構成を示した図。
【図７】ＯＣＴ計測時におけるモニタ装置の表示画面の一形態を示した図。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
以下、本発明に係る光断層画像化装置を実施するための最良の形態について説明する。
【００４０】
図１は本発明に係る光断層画像化装置を用いた画像診断装置１０を示す外観図である。
【００４１】
同図に示す画像診断装置１０は、周知の内視鏡装置と共にＯＣＴ計測法を使用した光断層画像化装置を用いて画像診断を行うものであり、内視鏡装置を構成する内視鏡１００、内視鏡プロセッサ２００、及び、光源装置３００と、光断層画像化装置を構成するＯＣＴプロセッサ（装置本体）４００と、両装置において使用されるモニタ装置５００とを備えている。
【００４２】
まず内視鏡装置について簡単に説明すると、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とを備えている。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。
【００４３】
手元操作部１１２には、ユニバーサルケーブル１１６が接続され、ユニバーサルケーブル１１６の先端にＬＧコネクタ１２０が設けられる。このＬＧコネクタ１２０を光源装置３００に着脱自在に連結することによって、挿入部１１４の先端部に配設された照明光学系１５２に照明光が送られる。また、ＬＧコネクタ１２０には、ユニバーサルケーブル１１６を介して電気コネクタ１１０が接続され、電気コネクタ１１０が内視鏡プロセッサ２００に着脱自在に連結される。これにより、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。
【００４４】
また、手元操作部１１２には、送気・送水ボタン１２６、吸引ボタン１２８、シャッタボタン１３０、機能切替ボタン１３２、一対のアングルノブ１３４、一対のロックレバー１３６が設けられているが、これらの部材についての説明は省略する。
【００４５】
さらに、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の鉗子口（鉗子導入口）１３９が挿入部１１４内を挿通する鉗子チャンネルを通じて先端部１４４の鉗子口（鉗子導出口）１５６に連通されている。本実施の形態の画像診断装置１０では、ＯＣＴプロセッサ４００にケーブル６０６及び駆動ユニット６０４を介して接続されたＯＣＴプローブ６００を鉗子挿入部１３８の鉗子導入口１３９から挿入することによって、ＯＣＴプローブ６００の先端部を鉗子導出口１５６から導出する。
【００４６】
内視鏡１００の挿入部１１４は、手元操作部１１２側から順に、軟性部１４０、湾曲部１４２、先端部１４４で構成されている。軟性部１４０は、可撓性を有しており、例えば金属製の網管から成る心材に、樹脂などの被覆を被せることによって構成されている。湾曲部１４２は、手元操作部１１２のアングルノブ１３４、１３４を回動することによって遠隔的に湾曲するように構成されている。先端部１４４は、観察光学系１５０、照明光学系１５２、送気・送水ノズル１５４、鉗子導出口１５６等を備えている。
【００４７】
観察光学系１５０は、先端部１４４の先端面に配設されており、この観察光学系１５０の奥にＣＣＤ１８０が配設されている。ＣＣＤ１８０により撮像された観察像の信号は、挿入部１１４、手元操作部１１２、及び、ユニバーサルケーブル１１６を挿通する信号線により内視鏡プロセッサ２００に取り込まれて映像信号に変換される。これにより、内視鏡プロセッサ２００に接続されたモニタ装置５００に観察画像が表示される。
【００４８】
照明光学系１５２は、観察光学系１５０に隣接して設けられており、照明光学系１５２の奥には、ユニバーサルケーブル１１６、手元操作部１１２、及び、挿入部１１４を挿通したライトガイド１７０の出射端が配設されている。光源装置３００から照射された照明光がこのライトガイド１７０を介して照明光学系１５２に伝送され、照明光学系１５２から前方の観察範囲に照射される。
【００４９】
鉗子導出口１５６には、チューブ状の鉗子チャンネル（不図示）が接続される。鉗子チャンネルは挿入部１１４の内部に挿通された後、分岐され、一方が手元操作部１１２の鉗子挿入部１３８に連通され、他方が手元操作部１１２内の吸引バルブ（不図示）に接続される。上記のようにＯＣＴプローブ６００を鉗子挿入部１３８の鉗子導入口１３９から挿入した場合には、そのＯＣＴプローブ６００を鉗子導出口１５６から導出することができ、吸引ボタン１２８によって吸引バルブを操作した場合には、鉗子導出口１５６から病変部等を吸引することができるようになっている。
【００５０】
続いて、本発明に係る光断層画像化装置について説明する。本発明に係る光断層画像化装置は、画像診断装置１０において上記のような内視鏡装置と共に使用され、装置本体であるＯＣＴプロセッサ４００と、ＯＣＴプロセッサ４００の筐体にコネクタ４１０により装着されるケーブル６０６と、ケーブル６０６に接続されるＯＣＴプローブ６００と、ケーブル６０６とケーブルとの接続部分に設置される駆動ユニット６０４とを備えている。
【００５１】
ＯＣＴプロセッサ４００は、詳細を後述するようにＯＣＴ計測のために必要な光学部品や回路部品等を筐体内に収容した装置本体であり、コネクタ４１０によりＯＣＴプロセッサ４００に接続されたケーブル６０６内の光ファイバにＯＣＴ計測のための測定光を出射し、また、その測定光が照射された測定部位からの反射光をケーブル６０６から取り込むようになっている。また、ケーブル６０６内の電気信号線を通じて駆動ユニット６０４との間で電気信号のやり取りも行うようになっている。
【００５２】
ケーブル６０６は、ＯＣＴプロセッサ４００と駆動ユニット６０４との間の光伝送及び電気信号伝送を行うための中継用ケーブルであり、上記のようにＯＣＴプロセッサ４００から出射される測定光をＯＣＴプローブ６００まで伝送し、また、ＯＣＴプローブ６００により伝送された測定部位からの反射光をＯＣＴプロセッサ４００まで伝送する光ファイバや、ＯＣＴプロセッサ４００と駆動ユニット６０４との間で電気信号を伝送する電気信号線を内部に収容している。
【００５３】
駆動ユニット６０４は、詳細は後述するが、ケーブル６０６内の光ファイバとＯＣＴプローブ６００内の光ファイバとを光学的に接続すると共に、ＯＣＴプローブ６００内の光ファイバをＯＣＴプローブ６００の軸周りに回転させ、また、ＯＣＴプローブ６００の軸方向に直進（進退移動）させるための装置であり、ＯＣＴ計測時には、内視鏡１００の鉗子挿入部１３８に装着されるようになっている。
【００５４】
ＯＣＴプローブ６００は、測定部位への測定光の照射と測定部位からの反射光の取り込みを行うと共に、それらの光を伝送するものであり、構成についての詳細は後述するが、ケーブル６０６内の光ファイバにより伝送された測定光をＯＣＴプローブ６００の先端部まで伝送して測定部位に照射し、その測定光が照射された測定部位からの反射光を取り込み、ケーブル６０６内の光ファイバまで伝送する。
【００５５】
図２はＯＣＴプロセッサ４００、ＯＣＴプローブ６００の内部構成を示すブロック図の一例である。
【００５６】
同図に示すＯＣＴプロセッサ４００は、光を生成する光源ユニット１２と、光源ユニット１２により生成された光を測定光と参照光に分岐し、かつ、測定部位Ｓからの反射光と参照光を合波して干渉光を生成する分岐合波部１４と、参照光の光路長を調整する光路長調整部１８と、分岐合波部１４で生成された干渉光を干渉信号として検出する干渉光検出部２０と、干渉光検出部２０で検出された干渉信号を処理する処理部２２とを有する。さらに、ＯＣＴプロセッサ４００は、光源ユニット１２から出射された光を分光する光ファイバカプラ２８と、参照光を検出する検出部３０ａと測定部位Ｓからの反射光（以下、単に反射光と記す場合には測定光が照射された測定部位Ｓからの反射光を示す）を検出する検出部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。また、光の経路として光ファイバを用い、各部に測定光、参照光、反射光等を伝送している。
【００５７】
光源ユニット１２は、半導体光増幅器４０と、光分岐器４２と、コリメータレンズ４４と、回折格子素子４６と、光学系４８と、回転多面鏡５０とを有し、周波数を一定の周期で掃引させたレーザ光Ｌａを出射する。
【００５８】
半導体光増幅器（半導体利得媒質）４０は、駆動電流が印加されることで、微弱な放出光を出射し、また、入射された光を増幅する。この半導体光増幅器４０には、光ファイバＦＢ１０が接続されている。具体的には、光ファイバＦＢ１０の一端は、半導体光増幅器４０から光が出射される部分に接続され、光ファイバＦＢ１０の他端は、半導体光増幅器４０に光を入射する部分に接続されており、半導体光増幅器４０から出射された光は、光ファイバＦＢ１０に入射し、再び半導体光増幅器４０に入射する。
【００５９】
このように、半導体光増幅器４０及び光ファイバＦＢ１０で光路のループを形成することで、半導体光増幅器４０及び光ファイバＦＢ１０が光共振器となり、半導体光増幅器４０に駆動電流が印加されることで、パルス状のレーザ光が生成される。
【００６０】
光分岐器４２は、光ファイバＦＢ１０の光路上に設けられ、光ファイバＦＢ１１とも接続している。光分岐器４２は、光ファイバＦＢ１０内を導波する光の一部を光ファイバＦＢ１１に分岐させる。
【００６１】
コリメータレンズ４４は、光ファイバＦＢ１１の他端、つまり光ファイバＦＢ１０と接続していない端部に配置され、光ファイバＦＢ１１から出射された光を平行光にする。
【００６２】
回折格子素子４６は、コリメータレンズ４４で生成された平行光の光路上に所定角度傾斜して配置されている。回折格子素子４６は、コリメータレンズ４４から出射される平行光を分光する。
【００６３】
光学系４８は、回折格子素子４６で分光された光の光路上に配置されている。光学系４８は、複数のレンズで構成されており、回折格子素子４６で分光された光を屈折させ、屈折させた光を平行光にする。
【００６４】
回転多面鏡５０は、光学系４８で生成された平行光の光路上に配置され、平行光を反射する。回転多面鏡５０は、図２のＲ１方向に等速で回転する回転体であり、回転軸に垂直な面が正八角形であり、平行光が照射される側面（八角形の各辺を構成する面）が照射された光を反射する反射面で構成されている。回転多面鏡５０は、回転することで、各反射面の角度を光学系４８の光軸に対して変化させる。
【００６５】
光ファイバＦＢ１１から出射された光は、コリメータレンズ４４、回折格子素子４６、光学系４８を通り、回転多面鏡５０で反射される。反射された光は、光学系４８、回折格子素子４６、コリメータレンズ４４を通り、光ファイバＦＢ１１に入射する。
【００６６】
ここで、上述したように、回転多面鏡５０の反射面の角度が光学系４８の光軸に対して変化するため、回転多面鏡５０が光を反射する角度は時間により変化する。このため、回折格子素子４６により分光された光のうち、特定の周波数域の光だけが再び光ファイバＦＢ１１に入射する。ここで、光プアィバＦＢ１１に入射する特定の周波数域の光は、光学系４８の光軸と回転多面鏡５０の反射面との角度により決まるため、光ファイバＦＢ１１に入射する光の周波数域は、光学系４８の光軸と回転多面鏡５０の反射面との角度により変化する。
【００６７】
光ファイバＦＢ１１に入射した特定の周波数域の光は、光分岐器４２から光ファイバＦＢ１０に入射され、光ファイバＦＢ１０の光と合波される。これにより、光ファイバＦＢ１０に導光されるパルス状のレーザ光は、特定の周波数域のレーザ光となり、この特定周波数域のレーザ光Ｌａが光ファイバＦＢ１に出射される。
【００６８】
ここで、回転多面鏡５０が矢印Ｒｌ方向に等速で回転しているため、再び光ファイバＦＢ１ｌに入射される光の波長λは、時間の経過に伴って一定の周期で変化する。これにより、光ファイバＦＢ１に出射されるレーザ光Ｌａの周波数も、時間の経過に伴った一定の周期で変化する。
【００６９】
光源ユニット１２は、このような構成であり、波長掃引されたレーザ光Ｌａを光ファイバＦＢ１側に出射する。
【００７０】
次に、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、光ファイバＦＢ１、光ファイバＦＢ２、光ファイバＦＢ３、光ファイバＦＢ４とそれぞれ光学的に接続されている。
【００７１】
分岐合波部１４は、光源ユニット１２から光ファイバＦＢ１を介して入射した光Ｌａを測定光Ｌ１と参照光Ｌ２とに分割し、測定光Ｌ１を光ファイバＦＢ２に入射させ、参照光Ｌ２を光ファイバＦＢ３に入射させる。光ファイバＦＢ２は、図１のコネクタ４１０により接続されたケーブル６０６内の光ファイバ（連結光ファイバ）ＦＢ９に光ジョイント１５により光学的に接続され、また、その光ファイバＦＢ９は、図１に示した駆動ユニット６０４内においてＯＣＴプローブ６００内の光ファイバ６２３にロータリージョイント２６により光学的に接続されており、光ファイバＦＢ３により分割された測定光Ｌ１は光ファイバ６２３の先端部まで伝送されて測定部位Ｓに照射される。また、測定光Ｌ１が照射された測定部位Ｓからの反射光Ｌ３が光ファイバ６２３の先端部から取り込まれて光ファイバＦＢ２を戻り、分岐合波部１４に入射する。
【００７２】
さらに、分岐合波部１４は、光ファイバＦＢ３に入射され、後述する光路長調整部１８により周波数シフト及び光路長の変更が施された後、光ファイバＦＢ３を戻り、分岐合波部１４に入射した参照光Ｌ２と、分岐合波部１４に入射した測定部位Ｓからの反射光Ｌ３とを合波し、光プアィバＦＢ４に出射する。
【００７３】
光路長調整部１８は、光ファイバＦＢ３の参照光Ｌ２の出射側（つまり、光ファイバＦＢ３の分岐合波部１４とは反対側の端部）に配置されている。
【００７４】
光路長調整部１８は、光ファイバＦＢ３から出射された光を平行光にする第１光学レンズ６４と、第１光学レンズ６４で平行光にされた光を集光する第２光学レンズ６６と、第２光学レンズ６６で集光された光を反射する反射ミラー６８と、第２光学レンズ６６及び反射ミラー６８を支持する基台７０と、基台７０を光軸方向に平行な方向に移動させるミラー移動機構７２とを有し、第１光学レンズ６４と第２光学レンズ６６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。
【００７５】
第１光学レンズ６４は、光ファイバＦＢ３のコアから出射された参照光Ｌ２を平行光にすると共に、反射ミラー６８で反射された参照光Ｌ２を光ファイバＦＢ３のコアに集光する。
【００７６】
第２光学レンズ６６は、第１光学レンズ６４により平行光にされた参照光Ｌ２を反射ミラー６８上に集光すると共に、反射ミラー６８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６４と第２光学レンズ６６とにより共焦点光学系が形成されている。
【００７７】
また、反射ミラー６８は、第２光学レンズ６６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６６で集光された参照光Ｌ２を反射する。
【００７８】
これにより、光ファイバＦＢ３から出射した参照光Ｌ２は、第１光学レンズ６４により平行光になり、第２光学レンズ６６により反射ミラー６８上に集光される。その後、反射ミラー６８により反射された参照光Ｌ２は、第２光学レンズ６６により平行光になり、第１光学レンズ６４により光ファイバＦＢ３のコアに集光される。
【００７９】
また、基台７０は、第２光学レンズ６６と反射ミラー６８とを固定し、ミラー移動機構７２は、基台７０を第１光学レンズ６４の光軸方向（図２矢印Ａ方向）に移動させる。ミラー移動機構７２で、基台７０を矢印Ａ方向に移動させることで、第１光学レンズ６４と第２光学レンズ６６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。
【００８０】
干渉光検出部２０は、光ファイバＦＢ４と接続されており、分岐合波部１４で参照光Ｌ２と反射光Ｌ３とを合波して生成された干渉光Ｌ４を干渉信号として検出する。
【００８１】
ここで、ＯＣＴプロセッサ４００は、光ファイバＦＢ１から光ファイバＦＢ５にレーザ光Ｌａを分岐する光ファイバカプラ２８と、光ファイバカプラ２８から分岐させた光ファイバＦＢ５に設けられ、分岐されたレーザ光Ｌａの光強度を検出する検出部３０ａと、光ファイバＦＢ４の光路上に干渉光Ｌ４の光強度を検出する検出部３０ｂとを有する。干渉光検出部２０は、検出部３０ａ及び検出部３０ｂの検出結果に基づいて、光ファイバＦＢ４から検出する干渉光Ｌ４の光強度のバランスを調整する。
【００８２】
処理部２２は、干渉光検出部２０で検出した干渉信号から、測定位置におけるＯＣＴプローブ６００と測定部位Ｓとの接触している領域、より正確には、ＯＣＴプローブ６００のプローブ外筒（シース）６２０の表面と測定部位の表面とが接触しているとみなせる領域を検出し、さらに、干渉光検出部２０で検出した干渉信号から、断層画像を取得する。
【００８３】
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。
【００８４】
また、処理部２２は、図１に示したコネクタ４１０により接続されたケーブル６０６内の電気信号線を介して駆動ユニット６０４に電気的に接続されている。駆動ユニット６０４には、後述のようにＯＣＴプローブ６００内の光ファイバ６２３を回転や直進させるためモータが搭載されており、それらのモータを駆動するための駆動信号が処理部２２から駆動ユニット６０４に与えられる。また、駆動ユニット６０４には、光ファイバ６２３の回転位置や直進位置を検出するポテンショメータが搭載されており、それらのポテンショメータからの位置信号が駆動ユニット６０４から処理部２２に与えられるようになっている。
【００８５】
尚、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、光源ユニット１２、干渉光検出部２０、駆動ユニット６０４、光路長ならびに検出部３０ａ及び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。
【００８６】
ＯＣＴプローブ６００は、駆動ユニット６０４を介して、図１に示したケーブル６０６内の光ファイバＦＢ９と接続されており、光ファイバＦＢ９から測定光Ｌ１が入射され、入射された測定光Ｌ１を測定部位Ｓに照射し、測定部位Ｓからの反射光Ｌ３を取得し、取得した反射光Ｌ３を光ファイバＦＢ９に出射する。
【００８７】
図３に示すように、このＯＣＴプローブ６００の先端部は、シース６２０と、キャップ６２２と、光ファイバ６２３と、バネ６２４と、固定部材６２６と、光学ユニット（光学レンズ）６２８とを有している。
【００８８】
シース６２０は、可撓性を有する長筒状の部材であり、測定光Ｌ１及び反射光Ｌ３が透過する材料からなっている。尚、シース６２０は、測定光Ｌ１及び反射光Ｌ３が通過する先端（光ファイバＦＢ９が配置されている側とは反対側の端部）側の一部が全周に渡って光を透過する材料（透明な材料）で形成されていればよい。
【００８９】
キャップ６２２は、シース６２０の先端に設けられ、シース６２０の先端を閉塞している。
【００９０】
光ファイバ６２３は、線状部材であり、シース６２０内にシース６２０の軸に沿って収容されており、ケーブル６０６内の光ファイバＦＢ９により伝送された測定光Ｌ１を光学ユニット６２８まで伝送すると共に、測定光Ｌ１を測定部位Ｓに照射して光学ユニット６２８で取得した測定部位Ｓからの反射光Ｌ３を光ファイバＦＢ９まで伝送する。
【００９１】
ここで、図２に示すように光ファイバ６２３と光ファイバＦＢ９とは、駆動ユニット６０４内においてロータリージョイント２６で接続されており、光ファイバ６２３の回転が光ファイバＦＢ９に伝達しない状態で、光学的に接続されている。また、光ファイバ６２３は、シース６２０に対して回転自在な状態で配置されている。
【００９２】
バネ６２４は、光ファイバ６２３の外周に固定されている。また、光ファイバ６２３及びバネ６２４は、駆動ユニット６０４に接続されている。
【００９３】
光学ユニット（光学レンズ）６２８は、光ファイバ６２３の先端（光ファイバＦＢ９との接続している側とは反対側の端部）に配置されており、先端部が、光ファイバ６２３から出射された測定光Ｌ１を測定部位Ｓに対し集光するために略球状の形状で形成されている。この光学ユニット６２８により、光ファイバ６２３から出射した測定光Ｌ１が測定部位Ｓに照射され、測定部位Ｓからの反射光Ｌ３が集光されて光ファイバ６２３に入射するようになっている。尚、光学ユニット６２８の構成はこれに限らず，本実施の形態と同様の作用を奏する構成であればあればよい。
【００９４】
固定部材６２６は、光ファイバ６２３と光学ユニット６２８との接続部の外周に配置されており、光学ユニット６２８を光ファイバ６２３の端部に連結して固定している。
【００９５】
また、光ファイバ６２３及びバネ６２４は、駆動ユニット６０４に接続されており、後述のように駆動ユニット６０４により光ファイバ６２３及びバネ６２４を回転させることで、光学ユニット６２８をシース６２０に対し、矢印Ｒ２方向に回転させることができるようになっている。また、駆動ユニット６０４は、回転エンコーダを備え（図示せず）、回転エンコーダからの信号に基づいて光学ユニット６２８の位置情報（角度情報）から測定光Ｌ１の照射位置を検出する。つまり、回転している光学ユニット６２８の回転方向における基準位置に対する角度を検出して、測定位置を検出する。
【００９６】
さらに、光ファイバ６２３、バネ６２４、固定部材６２６、及び光学ユニット６２８は、駆動ユニット６０４により、シース６２０内部を矢印Ｓ１方向（鉗子導入口方向）、及びＳ２方向（鉗子導出口方向：シース６２０の先端方向）に移動可能に構成されている。
【００９７】
次に上記駆動ユニット６０４の構成について説明する。図４は、駆動ユニット６０４の内部構成を示した断面図である。
【００９８】
同図に示すように駆動ユニット６０４は、筐体７００、鉗子口装着部７０２、固定筒７０４、回転筒７０６、モータ７０８、７１０等を備えている。
【００９９】
筐体７００は、図１のように例えば円筒状の周壁部７００Ａと円板状の前端壁部７００Ｂ及び後端壁部７００Ｃとから形成されており、これらの周壁部７００Ａ、前端壁部７００Ｂ、及び、後端壁部７００Ｃによって駆動ユニット６０４の略全体が覆われると共に、駆動ユニット６０４の構成部品が内部に収容保持されている。前端壁部７００Ａには、挿通孔７００Ｄが形成されており、その挿通孔７００ＤにＯＣＴプローブ６００のシース６２０内に収容された光ファイバ６２３が挿通されると共に、前端壁部７００Ｂにおける挿通孔７００Ｄの周辺部にシース６２０の端部が固着される。後端壁部７００Ｃには、挿通孔７００Ｅが形成されており、図１に示したＯＣＴプロセッサ４００にコネクタ４１０により接続されたケーブル６０６内の光ファイバ（連結光ファイバ）ＦＢ９がその挿通孔７００Ｅに挿通される。
【０１００】
鉗子口装着部７０２は、例えば図１にも示したように円筒状に形成され、筐体７００の前端壁部７００Ｂの挿通孔７００Ｄを囲むようにして前端壁部７００Ｂに固着され、前端壁部７００Ｂから突出配置されている。また、鉗子口装着部７０２の外周面は、内視鏡１００の鉗子挿入部１３８における鉗子導入口１３９の内周面と略同一径に形成されている。従って、鉗子口装着部７０２を鉗子導入口１３９に挿入すると、鉗子口装着部７０２が鉗子導入口１３９の内周面との摩擦により回転と直進とが略規制された状態で鉗子導入口１３９内に嵌合する。これによって、駆動ユニット６０４が鉗子挿入部１３８に着脱可能に装着されるようになっている。尚、鉗子口装着部７０２は筐体７００に一体形成するようにしてもよい。
【０１０１】
固定筒７０４は、円筒状に形成されており、内部を貫通する貫通孔７０４Ａにより光ファイバＦＢ９の端部及びコリメータレンズ７２０を固持すると共に、内部フレーム７２２に固定されている。内部フレーム７２２は、筐体７００に対して前後方向（紙面左右方向）に移動可能に支持されている。
【０１０２】
一方、回転筒７０６は、円筒状に形成され、内部を貫通する貫通孔７０６Ａにより光ファイバ６２３の端部及びコリメータレンズ７２４を固持すると共に、軸受け７２６及び固定スリーブ７２８を介して内部フレーム７２２に回動自在に軸支されている。尚、光ファイバ６２３の外周部に配置される図３で示したバネ６２４は図４では省略しているが、そのバネ６２４は例えば回転筒７０６の端面に固着される。固定スリーブ７２８は、円筒状に形成され、内部フレーム７２２における固定筒７０４の周辺部に固着されて突出配置されており、軸受け７２６は、固定スリーブ７２８の内周面と回転筒７０６の外周面の間に配置されて、固定スリーブ７２８に対して回転筒７０６を回動自在に支持している。尚、内部フレーム７２２は、内部フレーム７２２に一体形成してもよい。
【０１０３】
これらの固定筒７０４と回転筒７０６によりＯＣＴプロセッサ４００に接続されたケーブル６０６内の光ファイバＦＢ９に対してＯＣＴプローブ６００の光ファイバ６２３が回動可能に支持されている。
【０１０４】
また、固定筒７０４に固持された光ファイバＦＢ９の端部及びコリメータレンズ７２０と、回転筒７０６に固持された光ファイバ６２３の端部及びコリメータレンズ７２４は、それらの光軸が同軸上となるように配置されている。そして、光ファイバＦＢ９、６２３の各々の端面から出射された光がコリメータレンズ７２０、７２４の各々により平行光化されて伝搬され、他方のコリメータレンズ７２４、７２０により集光されて、他方の光ファイバ６２３、ＦＢ９の端面から内部へと入射するようになっている。これにより、光ファイバＦＢ９と光ファイバ６２３とが光学的に接続されると共に、光ファイバ６２３が光ファイバＦＢ９に対して回動可能な状態で光学的に接続されており、いわゆるロータリージョイント２６（図２参照）が構成されている。
【０１０５】
また、回転筒７０６の外周面には、歯車７３０が固着され、その歯車７３０に歯車７３２が噛合されている。歯車７３２は、モータ７０８の回転軸に取り付けられており、モータ７０８は内部フレーム７２２に固定されている。従って、モータ７０８を駆動することによって、その動力が歯車７３２及び歯車７３０を介して回転筒７０６に伝達し、回転筒７０６が回転するようになっている。これにより、モータ７０８を駆動することによってＯＣＴプローブ６００の光ファイバ６２３がシース６２０内で回転し、光ファイバ６２３の先端に取り付けられた光学ユニット６２８が回転する。
【０１０６】
さらに、内側フレーム７２２は筐体７００に対して前後方向に移動可能に支持されており、内側フレーム７２２にはリニア移動支持部材７４０が固着されている。そのリニア移動支持部材７４０にはネジ孔が形成されており、そのネジ孔に例えばボールネジ７４２が螺合される。ボールネジ７４２はモータ７１０により回動し、モータ７１０は筐体７００に固定されている。従って、モータ７１０を駆動することによって、その動力がボールネジ７４２及びリニア移動支持部材７４０を介して内部フレーム７２２に伝達し、内部フレーム７２２が前後方向（紙面左右方向）に直進移動するようになっている。これにより、モータ７１０を駆動することにより内部フレーム７２２に支持されたロータリージョイント２６の構成部品全体が直進移動し、ＯＣＴプローブ６００の光ファイバ６２３がシース６２０に対して軸方向に直進移動して光ファイバ６２３の先端に取り付けられた光学ユニット６２８が直進する。
【０１０７】
モータ７０８、７１０は、ＯＣＴプロセッサ４００に接続されたケーブル６０６内の電気信号線を通じてＯＣＴプロセッサ４００内の処理部２２（図２参照）から与えられる駆動信号により駆動されるようになっており、処理部２２は、ＯＣＴ計測時において、モータ７０８、７１０に駆動信号を与えて駆動することによって光学ユニット６２８を所定動作させてラジアル走査、リニア走査等の所定の走査を実行する。
【０１０８】
また、図４では省略しているが、駆動ユニット６０４内には回転筒７０６の回転位置や、内部フレーム７２２の直進位置を検出するポテンショメータが設置され、それらのポテンショメータにより検出された位置信号がケーブル６０６内の電気信号線を通じて処理部２２に与えられるようになっており、処理部２２は、それらの位置信号により、光学ユニット６２８の回転位置や直進位置を把握し、走査位置を取得している。
【０１０９】
以上の如く構成された光断層画像化装置を用いてＯＣＴ計測を行う際の手順について説明すると、内視鏡１００の挿入部１１４を被検者の体内に挿入した後、又は、挿入する前に、ＯＣＴプロセッサ４００にケーブル６０６及び駆動ユニット６０４を介して接続されたＯＣＴプローブ６００を内視鏡１００の鉗子導入口１３９から挿入し、駆動ユニット６０４の鉗子口装着部７０２を鉗子導入口１３９に挿入して装着する。このとき、術者は、鉗子口装着部７０２の鉗子導入口１３９への挿入量や回転位置を調整することによって、鉗子導出口１５６からのＯＣＴプローブ６００先端（シース６２０先端）の突出量や回転位置を調整することができる。これによって、ＯＣＴ計測時においては、図５に示すように鉗子導出口１５６からシース６２０を突出配置させた状態にし、シース６２０の先端を測定部位Ｓに押し当てた状態（又は測定部位Ｓに近接させた状態）にする。
【０１１０】
続いて、術者がＯＣＴ計測の開始をＯＣＴプロセッサ４００の操作制御部３２により指示すると、ＯＣＴプロセッサ４００のコネクタ４１０から測定光が出射され、ケーブル６０６内の光ファイバＦＢ９及びＯＣＴプローブ６００の光ファイバ６２３を伝送して光学ユニット６２８から測定部位Ｓに照射される。そして、その反射光が光学ユニット６２８から取り込まれ、ＯＣＴプローブ６００の光ファイバ６２３及びケーブル６０６内の光ファイバＦＢ９を伝送してＯＣＴプロセッサ４００に取り込まれる。
【０１１１】
また、これと同時にＯＣＴプロセッサ４００（処理部２２）のコネクタ４１０から駆動ユニット６０４のモータ７０８、７１０を駆動するための駆動信号が出力され、ケーブル６０６内の電気信号線を伝送して駆動ユニット６０４のモータ７０８、７１０に与えられる。
【０１１２】
ここで、測定部位Ｓの走査方法は例えば術者が選択することが可能であり、ラジアル走査する際には、モータ７０８が駆動され、光学ユニット６２８が例えば図３の矢印Ｒ２方向に所定速度で回転する。これによって、測定光の照射位置が周方向に移動し、周方向に沿った位置における測定部位Ｓの走査（測定光の照射と反射光の取得）が行われる。リニア走査する際には、モータ７１０が駆動され、光学ユニット６２８が図３の矢印Ｓ２方向又は矢印Ｓ３方向に所定速度で直進する。これによって、測定光の照射位置がＯＣＴプローブ６００の軸方向に移動し、その軸方向に沿った位置における測定部位Ｓの走査が行われる。
【０１１３】
ラジアル走査とリニア走査を交互に行って測定部位Ｓの断面情報を３次元的に取得する場合には、モータ７０８、７１０が交互に駆動され、光学ユニット６２８が所定速度で所定回転するごとに所定量ずつ直進する。また、スパイラル走査する場合には、モータ７０８、７１０が同時に駆動され、光学ユニット６２８が所定速度で回転しながら所定速度で直進する。尚、各走査時の光学ユニットの回転方向や直進の移動方向は特定の方向に限定されない。
【０１１４】
このようにして測定部位Ｓを走査しながら測定光の照射と反射光の取り込みとが行われ、ＯＣＴプロセッサ４００において、反射光と参照光との干渉光が干渉信号として検出され、その干渉信号から断層画像が生成される。ラジアル走査とリニア走査を交互に行って測定部位Ｓの断面情報を取得した場合には、図６（ａ）のように複数の断層画像が順次生成され、それらを繋げることによって図６（ｂ）のように３次元画像が生成される。
【０１１５】
また、モニタ装置５００の画面には、図７に示すように、内視鏡１００の観察光学系１５０により現在撮影されている観察画像（内視鏡画像）５３２と共に、ＯＣＴ計測により現在走査されている測定部位の断層画像５１２が表示される。
【０１１６】
以上のようにＯＣＴ計測が行われている際に、ＯＣＴプロセッサ４００と内視鏡１００の鉗子導入口１３９との間の光伝送路部分には、ケーブル６０６のみが配置されており、ＯＣＴプローブ６００の余長部分は存在しない。そのため、ＯＣＴプロセッサ４００と内視鏡１００の鉗子導入口１３９との間の光伝送路部分に揺れ等の状態変動が生じたとすると、それによって直接的にＯＣＴプローブ６００に状態変動が生じることはない。一方、ケーブル６０６（光ファイバＦＢ９）には状態変動が生じるが、ケーブル６０６は、ＯＣＴプロセッサ４００のコネクタ４１０と駆動ユニット６０４に固定されており、また、駆動ユニット６０４は、ケーブル６０６の状態変動程度では鉗子導入口１３９に対して回転又は直進移動することがないため、光ファイバＦＢ９は両端部において固定された状態に保持される。また、駆動ユニット６０４のロータリージョイント２６によってＯＣＴプローブ６００の光ファイバ６２３とも直接的には連結されていない。従って、ケーブル６０６の状態変動によりＯＣＴプローブ６００に状態変動が生じることはなく、特にＯＣＴプローブ６００の光ファイバ６２３への影響は皆無となる。即ち、鉗子導入口１３９よりも外部の光伝送路部分の状態変動によってＯＣＴプローブ６００内の光ファイバ６２３及び光学ユニット６２８が状態変動することがなく、装置が認識している測定位置と実際の測定位置にずれが生じないようになっている。そのため、測定精度の低下が防止され、また、モニタ装置５００に表示される断層画像５１２の揺れによる回転ずれが防止される。
【０１１７】
以上、上記実施の形態では、駆動ユニット６０４の鉗子口装着部７０２は、内視鏡１００の鉗子挿入部１３８の鉗子導入口１３９に挿入して嵌合することによって鉗子導入口１３９に装着する構造としたが、これに限らず、鉗子導入口１３９に装着できる構造であれば、即ち、ロータリージョイント２６を鉗子挿入部１３８に装着できる構造であれば、どのような構造の装着手段であってもよい。例えば、鉗子導入口１３９の内周面に嵌合するのではなく、鉗子挿入部１３８の外周に嵌合する円筒部によって装着する構造としてもよいし、嵌合ではなくネジ結合や磁力等を使用して鉗子挿入部１３８にロータリージョイント２６（駆動ユニット６０４）を装着する構造としてもよい。また、駆動ユニット６０４の鉗子口装着部７０２は鉗子導入口１３９に嵌合させた状態でも術者の操作力により回転又は直進させて挿入量や回転位置を調整できるようにしたが、これに限らず、鉗子挿入部１３８に回転及び直進を規制した状態で装着できるようにしてもよい。例えば、鉗子挿入部１３８や鉗子導入口１３９が係合可能な凹凸形状を有する場合にはその凹凸形状に係合可能な部位を駆動ユニット６０４の鉗子口装着部７０２に形成して装着できるようにすればよい。ただし、このように駆動ユニット６０４の鉗子口装着部７０２を鉗子挿入部１３８に完全に固定する態様の場合には、ＯＣＴプローブ６００のシース６２０が鉗子導出口１３９から突出する量は調整できないが、ＯＣＴ計測時において適切な突出量となるようにシース６２０の長さを事前に調節するようにしてもよいし、駆動ユニット６０４にシース６２０の鉗子導入口１３９への挿入量（鉗子導出口１３９からの突出量）を調整する機構を設けても良い。
【０１１８】
また、上記実施の形態では、駆動ユニット６０４のモータ７０８、７１０をＯＣＴプロセッサ４００からの駆動信号により駆動制御するようにしたが、これに限らず、駆動ユニット６０４に設けたスイッチ等の指示部材の操作に従って駆動ユニット６０４の回路によりモータ７０８、７１０を駆動するようにしてもよい。また、モータ７０８、７１０は必ずしも駆動ユニット６０４に搭載されている必要はなく、必要なときに駆動ユニット６０４の外部からモータを連結してＯＣＴプローブ６００内の光ファイバ６２３をモータにより回転又は直進させるようにしてもよい。
【符号の説明】
【０１１９】
１０…画像診断装置、１２…光源ユニット、１４…分岐合波部、１８…光路長調整部、２０…干渉光検出部、２２…処理部、２６…ロータリージョイント、２８…光ファイバカプラ、３０ａ、３０ｂ…検出部、３２…操作制御部、４０…半導体光増幅器、４２…光分岐器、４４…コリメータレンズ、４６…回折格子素子、４８…光学系、５０…回転多面鏡、６４…第１光学レンズ、６６…第２光学レンズ、６８…反射ミラー、７０…基台、７２…ミラー移動機構、１００…内視鏡、１１０…電気コネクタ、１１２…手元操作部、１１４…挿入部、１１６…ユニバーサルケーブル、１２０…ＬＧコネクタ、１３８…鉗子挿入部、１３９…鉗子導入口、１４０…軟性部、１４２…湾曲部、１４４…先端部、１５０…観察光学系、１５６…鉗子導出口、２００…内視鏡プロセッサ、３００…光源装置、４００…ＯＣＴプロセッサ、４１０…コネクタ、５００…モニタ装置、６００…ＯＣＴプローブ、６０４…駆動ユニット６０４…ケーブル、６２０…プローブ外筒（シース）、６２２…キャップ、６２３、ＦＢ１〜ＦＢ１１…光ファイバ、６２４…バネ、６２６…固定部材、６２８…光学ユニット（光学レンズ）、７００…筐体、７０２…鉗子口装着部、７０４…固定筒、７０６…回転筒、７０８、７１０…モータ、７２０、７２４…コリメータレンズ、７２２…内部フレーム、７２６…軸受け、７２８…固定スリーブ、７３０、７３２…歯車、７４０…リニア移動支持部材、７４２…ボールネジ、Ｌａ…レーザ光、Ｌ１…測定光、Ｌ２…参照光、Ｌ３…反射光、Ｌ４…干渉光
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定部位に測定光を照射し、該測定光が照射された測定部位からの反射光を取得することにより測定部位の断層画像を取得する光断層画像化装置であって、前記測定光を装置本体から前記測定部位の近傍の先端位置まで伝送すると共に、前記反射光を前記先端位置から装置本体まで伝送する光伝送路を備え、該光伝送路は、長筒状のプローブ外筒内に光ファイバを収容して構成された光プローブの光ファイバであって、前記先端位置から前記装置本体への所定の中継位置までの光伝送路を形成する回転光ファイバと、前記中継位置から前記装置本体までの光伝送路を形成する連結光ファイバと、前記連結光ファイバに対して前記回転光ファイバを回動可能に支持すると共に前記回転光ファイバと前記連結光ファイバとを光学的に接続するロータリージョイントと、から構成され、前記測定部位の断層画像を取得するための計測時において前記光プローブの先端部が内視鏡の鉗子導入口から挿入されて該内視鏡の挿入部先端の鉗子導出口から突出配置される光断層画像化装置において、
前記ロータリージョイントを前記鉗子導入口に固持するために前記鉗子導入口に着脱可能に装着される装着手段を備えた、
ことを特徴とする光断層画像化装置。
【請求項２】
前記ロータリージョイントは、前記回転光ファイバを回転用モータで回転させるための回転駆動機構を備え、前記ロータリージョイントと前記回転駆動機構を保持した駆動ユニットが前記装着手段を備えたことを特徴とする請求項１の光断層画像化装置。
【請求項３】
前記駆動ユニットの筐体内に前記回転用モータが収容保持されていることを特徴とする請求項２の光断層画像化装置。
【請求項４】
前記ロータリージョイントは、前記回転光ファイバを直進用モータで直進移動させるための直進駆動機構を備え、前記ロータリージョイントと前記直進駆動機構を保持した駆動ユニットが前記装着手段を備えたことを特徴とする請求項１、２、又は、３の光断層画像化装置。
【請求項５】
前記駆動ユニットの筐体内に前記直進用モータが収容保持されていることを特徴とする請求項４の光断層画像化装置。
【請求項６】
前記ロータリージョイントとは、前記駆動ユニットの筐体に対して固定され、前記連結光ファイバの端部を固持する固定筒と、前記駆動ユニットに対して回動可能に支持され、前記回転光ファイバの端部を固持する回転筒とを備えたことを特徴とする請求項２、３、４、又は、５の光断層画像化装置。
【請求項７】
前記装着手段は、前記駆動ユニットの筐体に設けられたことを特徴とする請求項２乃至６のうちのいずれか１に記載の光断層画像化装置。
【請求項８】
前記装着手段は、前記鉗子導入口からの前記光プローブ全体の挿入量を調整可能に前記鉗子導入口に装着されることを特徴とする請求項１乃至７のうちのいずれか１に記載の光断層画像化装置。
【請求項９】
前記装着手段は、前記鉗子導入口内に挿入される挿入部を有し、該挿入部と前記鉗子導入口内との嵌合によって前記鉗子導入口に装着されることを特徴とする請求項１乃至８のうちのいずれか１に記載の光断層画像化装置。
【請求項１０】
前記光プローブは、前記回転光ファイバの先端位置から出射された測定光を前記光プローブの軸方向に対して略直交方向に位置する測定部位に照射すると共に、該測定部位からの反射光を前記回転光ファイバの先端位置から入射させる光学ユニットが前記回転光ファイバの先端位置に取り付けられた構成を有することを特徴とする請求項１乃至９のうちのいずれか１に記載の光断層画像化装置。
【請求項１】
測定部位に測定光を照射し、該測定光が照射された測定部位からの反射光を取得することにより測定部位の断層画像を取得する光断層画像化装置であって、前記測定光を装置本体から前記測定部位の近傍の先端位置まで伝送すると共に、前記反射光を前記先端位置から装置本体まで伝送する光伝送路を備え、該光伝送路は、長筒状のプローブ外筒内に光ファイバを収容して構成された光プローブの光ファイバであって、前記先端位置から前記装置本体への所定の中継位置までの光伝送路を形成する回転光ファイバと、前記中継位置から前記装置本体までの光伝送路を形成する連結光ファイバと、前記連結光ファイバに対して前記回転光ファイバを回動可能に支持すると共に前記回転光ファイバと前記連結光ファイバとを光学的に接続するロータリージョイントと、から構成され、前記測定部位の断層画像を取得するための計測時において前記光プローブの先端部が内視鏡の鉗子導入口から挿入されて該内視鏡の挿入部先端の鉗子導出口から突出配置される光断層画像化装置において、
前記ロータリージョイントを前記鉗子導入口に固持するために前記鉗子導入口に着脱可能に装着される装着手段を備えた、
ことを特徴とする光断層画像化装置。
【請求項２】
前記ロータリージョイントは、前記回転光ファイバを回転用モータで回転させるための回転駆動機構を備え、前記ロータリージョイントと前記回転駆動機構を保持した駆動ユニットが前記装着手段を備えたことを特徴とする請求項１の光断層画像化装置。
【請求項３】
前記駆動ユニットの筐体内に前記回転用モータが収容保持されていることを特徴とする請求項２の光断層画像化装置。
【請求項４】
前記ロータリージョイントは、前記回転光ファイバを直進用モータで直進移動させるための直進駆動機構を備え、前記ロータリージョイントと前記直進駆動機構を保持した駆動ユニットが前記装着手段を備えたことを特徴とする請求項１、２、又は、３の光断層画像化装置。
【請求項５】
前記駆動ユニットの筐体内に前記直進用モータが収容保持されていることを特徴とする請求項４の光断層画像化装置。
【請求項６】
前記ロータリージョイントとは、前記駆動ユニットの筐体に対して固定され、前記連結光ファイバの端部を固持する固定筒と、前記駆動ユニットに対して回動可能に支持され、前記回転光ファイバの端部を固持する回転筒とを備えたことを特徴とする請求項２、３、４、又は、５の光断層画像化装置。
【請求項７】
前記装着手段は、前記駆動ユニットの筐体に設けられたことを特徴とする請求項２乃至６のうちのいずれか１に記載の光断層画像化装置。
【請求項８】
前記装着手段は、前記鉗子導入口からの前記光プローブ全体の挿入量を調整可能に前記鉗子導入口に装着されることを特徴とする請求項１乃至７のうちのいずれか１に記載の光断層画像化装置。
【請求項９】
前記装着手段は、前記鉗子導入口内に挿入される挿入部を有し、該挿入部と前記鉗子導入口内との嵌合によって前記鉗子導入口に装着されることを特徴とする請求項１乃至８のうちのいずれか１に記載の光断層画像化装置。
【請求項１０】
前記光プローブは、前記回転光ファイバの先端位置から出射された測定光を前記光プローブの軸方向に対して略直交方向に位置する測定部位に照射すると共に、該測定部位からの反射光を前記回転光ファイバの先端位置から入射させる光学ユニットが前記回転光ファイバの先端位置に取り付けられた構成を有することを特徴とする請求項１乃至９のうちのいずれか１に記載の光断層画像化装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−５２８６３（Ｐ２０１２−５２８６３Ａ）
【公開日】平成２４年３月１５日（２０１２．３．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１９４３７７（Ｐ２０１０−１９４３７７）
【出願日】平成２２年８月３１日（２０１０．８．３１）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月１５日（２０１２．３．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月３１日（２０１０．８．３１）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
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