画像診断装置及びその制御方法
【課題】 画像診断装置において、送受信部を精度よく移動させる。
【解決手段】 送受信部をラジアル動作させることで生成したラインデータに基づいて、体腔内の断面画像を生成する画像診断装置であって、前記送受信部の基準位置からのカウント値を受信する手段（６１４）と、前記生成したラインデータをカウント値に基づいて配列することで縦断面画像を構築する手段（６０４）と、縦断面画像を表示する手段（３１５）と、表示された縦断面画像上においてユーザにより指定された位置に配列されたラインデータに対応するカウント値を用いて、該配列されたラインデータを生成可能な位置に前記送受信部を移動させるための移動量を算出する手段（６０６）と、該算出された移動量に基づいて前記送受信部を移動させる手段（６０６）とを備える。
【解決手段】 送受信部をラジアル動作させることで生成したラインデータに基づいて、体腔内の断面画像を生成する画像診断装置であって、前記送受信部の基準位置からのカウント値を受信する手段（６１４）と、前記生成したラインデータをカウント値に基づいて配列することで縦断面画像を構築する手段（６０４）と、縦断面画像を表示する手段（３１５）と、表示された縦断面画像上においてユーザにより指定された位置に配列されたラインデータに対応するカウント値を用いて、該配列されたラインデータを生成可能な位置に前記送受信部を移動させるための移動量を算出する手段（６０６）と、該算出された移動量に基づいて前記送受信部を移動させる手段（６０６）とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像診断装置及びその制御方法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または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利用されている。
【０００３】
代表的な画像診断装置として、例えば血管内超音波診断装置（ＩＶＵＳ）が知られている。一般に血管内超音波診断装置は、超音波振動子からなる送受信部が内蔵された超音波プローブ部を血管内に挿入した状態で、送受信部を回転させながら血管内に超音波を出射し、生体からの反射波を受信することでラジアル走査を行い、これにより得られた反射波に対して増幅、検波等の処理を施すことで生成された超音波エコー信号の強度に基づいて、血管の断面画像を描出するものである。
【０００４】
また、他の画像診断装置として、例えば、光の可干渉性を利用して画像診断を行う光干渉断層画像診断装置（ＯＣＴ）が知られている。
【０００５】
光干渉断層画像診断装置は、先端に光学レンズおよび光学ミラーを取り付けた送受信部と光ファイバとが内蔵された光プローブ部を血管内に挿入した状態で、送受信部を回転させながら血管内に測定光を出射し、生体組織からの反射光を受光することでラジアル走査を行い、これにより得られた反射光と予め測定光から分割された参照光とを干渉させることで、干渉光に基づく血管の断面画像を描出するものである。
【０００６】
さらに、最近では、光干渉断層画像診断装置の改良型として、波長掃引を利用した光干渉断層画像診断装置（ＯＦＤＩ）も開発されている。
【０００７】
波長掃引利用の光干渉断層画像診断装置（ＯＦＤＩ）は、基本的な構成は、光干渉断層画像診断装置（ＯＣＴ）と同様であるが、光干渉断層画像診断装置（ＯＣＴ）よりも波長の長い光源を用い、かつ波長の異なる光を連続して出射する点に特徴がある。そして、生体組織の深さ方向の各点の反射光強度を、干渉光の周波数解析により求める構成とすることで、参照光の光路長を可変させるための機構を不要としている。
【０００８】
なお、以下、本明細書において血管内超音波診断装置（ＩＶＵＳ）と、光干渉断層画像診断装置（ＯＣＴ）と、波長掃引を利用した光干渉断層画像診断装置（ＯＦＤＩ）とを総称して、「画像診断装置」と呼ぶこととする。
【０００９】
一般に、このような画像診断装置を用いて描出された複数の断面画像は、送受信部のラジアル動作の際に、リアルタイムに、表示装置に表示される。また、表示装置に表示された複数の断面画像（あるいは断面画像を描出するのに用いられるラインデータ）は、並行して所定のメモリへと格納され、必要に応じて、何度でも表示装置に再表示することが可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００１−７９００７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、これまでの画像診断装置では、ラジアル動作を開始してから終了するまでの間に描出された複数の断面画像（あるいはラインデータ）が、送受信部のラジアル動作の動作速度（具体的には、血管の軸方向の動作速度）の変動の有無に関わらず、メモリ内の所定の位置に、順次、再表示可能に格納される構成となっていた。
【００１２】
このため、複数の断面画像を表示装置に再表示させた場合、各断面画像は、実際の軸方向の位置とは無関係に、表示されることとなっていた。つまり、ユーザは、ラジアル動作を開始させてから、送受信部が、実際に血管の軸方向のどの位置まで移動した際の断面画像であるのかを、再表示された断面画像からでは正確に把握することができなかった。
【００１３】
このため、例えば、ラジアル動作を行った後に、再表示させた断面画像に基づいて疾患部位を推定し、再度、当該推定した疾患部位の位置にてラジアル動作を行い、詳細な断面画像を描出させたいと考えた場合であっても、ユーザは、当該疾患部位の正確な位置を把握することができず、当該位置に送受信部を精度よく移動させることができないという問題があった。
【００１４】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、表示された画像上においてユーザが指定した指定内容に応じた軸方向の位置に、送受信部を精度よく移動させることが可能な画像診断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】
【００１５】
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、
信号の送受信を連続的に行う送受信部を、体腔内において軸方向に移動させながら該体腔内からの反射信号を取得し、該取得した反射信号に基づいて該体腔内の断面画像の構築に用いられるラインデータを生成するとともに、該生成したラインデータを用いて、該体腔内の断面画像を軸方向に複数構築する画像診断装置であって、
前記送受信部の所定の基準位置からの軸方向の移動量に関する情報を受信する受信手段と、
それぞれの前記断面画像の構築に用いられる複数の前記ラインデータの中から、それぞれの前記断面画像における所定の座標位置に対応するラインデータを抽出するとともに、該抽出したラインデータが生成された際に受信した、前記送受信部の所定の基準位置からの軸方向の移動量に関する情報を取得し、該抽出したラインデータを、該取得した移動量に関する情報に応じた位置に配列することで、前記軸方向に複数構築された断面画像に対する縦断面画像を構築する構築手段と、
前記構築された縦断面画像を表示する表示手段と、
前記表示された縦断面画像上において、ユーザにより指定された位置に配列された前記ラインデータを識別するとともに、該ユーザにより位置が指定された際に受信した、前記送受信部の所定の基準位置からの軸方向の移動量に関する情報を用いて、該識別したラインデータを生成可能な軸方向の位置まで前記送受信部を移動させるための、前記送受信部の移動量及び移動方向を算出する算出手段と、
前記算出手段により算出された移動量及び移動方向に基づいて、前記送受信部の動作を制御する制御手段とを備える。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、表示された画像上においてユーザが指定した指定内容に応じた軸方向の位置に、送受信部を精度よく移動させることが可能な画像診断装置を提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１Ａ】画像診断装置の外観構成を示す図である。
【図１Ｂ】スキャナ／プルバック部の詳細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】光干渉断層画像診断装置の機能構成を示す図である。
【図４】波長掃引利用の光干渉断層画像診断装置の機能構成を示す図である。
【図５】送受信部のラジアル動作を説明するための模式図である。
【図６】信号処理部の詳細構成ならびに関連する機能ブロックを示す図である。
【図７】信号処理部における処理の概要を示す図である。
【図８】ラインデータメモリに格納されたラインデータの一例を示す図である。
【図９】ＬＣＤモニタの表示例を示す図である。
【図１０】断面画像を取得する際の作業フローの一例を示す図である。
【図１１】軸方向の位置情報表示処理の流れを示すフローチャートである。
【図１２】位置合わせ処理の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
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。
【００１９】
［第１の実施形態］
１．画像診断装置の外観構成
図１Ａは本発明の一実施形態にかかる画像診断装置（血管内超音波診断装置（ＩＶＵＳ）、光干渉断層画像診断装置（ＯＣＴ）または波長掃引利用の光干渉断層画像診断装置（ＯＦＤＩ））１００の外観構成を示す図である。
【００２０】
図１Ａに示すように、画像診断装置１００は、プローブ部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。
【００２１】
プローブ部１０１は、直接血管内（体腔内）に挿入され、送受信部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、プローブ部１０１と着脱可能で、モータを内蔵し、プローブ部１０１内の送受信部のラジアル動作を規定する。
【００２２】
操作制御装置１０３は、血管内の断面画像を描出するにあたり、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、断面画像等の処理結果として表示するための機能を備える。
【００２３】
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、処理結果を出力したりする。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。
【００２４】
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は表示装置としての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。
【００２５】
２．スキャナ／プルバック部の詳細構成
図１Ｂは、スキャナ／プルバック部１０２の詳細構成を示す図である。スキャナ／プルバック部１０２は、プローブ部１０１内の送受信部のラジアル動作を規定する、回転駆動装置１２０と直線駆動装置１３０とを備える。
【００２６】
このうち、回転駆動装置１２０はプローブ部１０１内の送受信部の円周方向の回転（回転動作）を規定する役割を果たす。回転動作は、不図示のラジアル走査モータを駆動させることで実現される。
【００２７】
一方、直線駆動装置１３０は、プローブ部１０１内の送受信部の軸方向（体腔内の末梢方向及びその反対方向）の移動（軸方向動作）を規定する役割を果たす。軸方向動作は、直線駆動モータ１３１を駆動し、ボールネジ１３３を回転させ、回転駆動装置１２０を支持する支持部１３５を直線方向に動作させることで、実現される。
【００２８】
なお、直線駆動装置１３０は、直線駆動モータ１３１の動作を検出し、回転駆動装置１２０の所定の基準位置からの軸方向の移動量を算出するための移動量検出器１３２を備える。本実施形態では、移動量検出器１３２として、３相のエンコーダを用いられるものとする。なお、１３４は、３相のエンコーダにより出力されるＡ相、Ｂ相及びＺ相のパルス信号の一例を示している。
【００２９】
操作制御装置１０３では、移動量検出器１３２より出力されるパルス信号１３４のパルス数をカウントするとともに位相を検出することにより、回転駆動装置１２０の軸方向の移動量及び移動方向を判断する。
【００３０】
３．血管内超音波診断装置の機能構成
次に、本実施形態にかかる画像診断装置１００のうち、血管内超音波診断装置（ＩＶＵＳ）の主たる機能構成について図２を用いて説明する。
【００３１】
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。
【００３２】
同図に示すように、血管内超音波診断装置１００は、プローブ部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。
【００３３】
プローブ部１０１は、先端内部に超音波振動子からなる送受信部２０１を備えており、送受信部２０１は、プローブ部１０１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（＝出射方向）に出射するとともに、その反射波（超音波エコー）を受信し、コネクタ／アダプタ部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。
【００３４】
スキャナ／プルバック部１０２は、ロータリジョイント２１１を備える回転駆動装置１２０と、直線駆動装置１３０とを備える。プローブ部１０１内の送受信部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。送受信部２０１が血管内でプローブ部１０１の軸を中心に回転することで、超音波信号が円周方向に走査（スキャン）され、これにより血管内の所定の位置における断面画像の描出に必要な超音波エコー信号を得ることができる。
【００３５】
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２１３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、モータ制御回路２２６を介して信号処理部２２５に入力され、断面画像及び縦断面画像（詳細は後述）の構築に利用される。
【００３６】
スキャナ／プルバック部１０２は、更に、直線駆動装置１３０を備え、信号処理部２２５からの指示に基づいて、送受信部２０１の軸方向動作を規定している。なお、直線駆動モータ１３１の制御回路（ドライバ）は、直線駆動装置１３０内に設置されているものとし、ここでは図示を省略している。ラジアル走査モータ２１３と直線駆動モータ１３１とは着脱可能に接続されていても、一体的に構成されていてもよい。
【００３７】
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、プローブ部１０１内の送受信部２０１にパルス波を送信させる。
【００３８】
また、受信回路は、プローブ部１０１内の送受信部２０１が検出した超音波エコー信号を受信する。受信した超音波エコー信号はアンプ２２２により増幅される。
【００３９】
更に、Ａ／Ｄ変換器２２４では、アンプ２２２より出力された超音波エコー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。
【００４０】
Ａ／Ｄ変換器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ラインデータを生成した後、該ラインデータに基づいて血管内の各位置での断面画像を描出し、ＬＣＤモニタ２２７（図１の参照番号１１３に対応する）に出力する。なお、断面画像の描出に用いられたラインデータ（または描出された断面画像そのもの）は、信号処理部２２５内に読み出し可能に格納され、指示入力部２２８を介してユーザより指示が入力された場合に、ＬＣＤモニタ２２７上に断面画像として再表示されるものとする。
【００４１】
ここで、本実施形態に係る信号処理部２２５では、ラインデータ（または断面画像）を格納するにあたり、直線駆動装置１３０の移動量検出器１３２より出力されたパルス信号のカウント値と対応付けて格納するものとする。なお、信号処理部２２５におけるこれらの処理の詳細は後述するものとする。
【００４２】
４．光干渉断層画像診断装置の機能構成
次に、本実施形態にかかる画像診断装置１００のうち、光干渉断層画像診断装置の主たる機能構成について図３を用いて説明する。
【００４３】
３０９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３０９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程度の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。
【００４４】
このため、この光を２つに分割した後、再び混合した場合には分割した点から混合した点までの２つの光路長の差が数μｍ〜１０数μｍ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ることとなり、それよりも光路長の差が大きい場合は干渉光として検出されることがない。
【００４５】
低干渉性光源３０９の光は、第１のシングルモードファイバ３２７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３２７は、途中の光カップラ部３０８で第２のシングルモードファイバ３２８及び第３のシングルモードファイバ３３１と光学的に結合されている。
【００４６】
光カップラ部とは、１つの光信号を２つ以上の出力に分割したり、入力された２つ以上の光信号を１つの出力に結合したりすることができる光学部品であり、低干渉性光源３０９の光は、当該光カップラ部３０８により最大で３つの光路に分割して伝送されうる。
【００４７】
第１のシングルモードファイバ３２７の光カップラ部３０８より先端側には、スキャナ／プルバック部１０２が設けられている。スキャナ／プルバック部１０２の回転駆動装置１２０内には、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３０３が設けられている。
【００４８】
更に、光ロータリジョイント３０３内の第４のシングルモードファイバ３２９の先端側は、プローブ部１０１の第５のシングルモードファイバ３３０と、コネクタ／アダプタ部３０２を介して着脱自在に接続されている。これにより光の送受信を繰り返す送受信部３０１内に接続され回転駆動可能な第５のシングルモードファイバ３３０に、低干渉性光源３０９からの光が伝送される。
【００４９】
第５のシングルモードファイバ３３０に伝送された光は、送受信部３０１の先端側から血管内の生体組織に対してラジアル走査しながら照射される。そして、生体組織の表面あるいは内部で散乱した反射光の一部は送受信部３０１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３２７側に戻り、光カップラ部３０８によりその一部が第２のシングルモードファイバ３２８側へと移り、第２のシングルモードファイバ３２８の一端から出射されることで、光検出器（例えばフォトダイオード３１０）にて受光される。
【００５０】
なお、光ロータリジョイント３０３の回転部側は回転駆動装置１２０内に配されたラジアル走査モータ３０５により回転駆動される。また、ラジアル走査モータ３０５の回転角度は、エンコーダ部３０６により検出される。更に、スキャナ／プルバック部１０２は、直線駆動装置１３０を備え、信号処理部３１４からの指示に基づいて、送受信部３０１の軸方向動作を規定している。なお、直線駆動モータ１３１の制御回路（ドライバ）は、直線駆動装置１３０内に設置されるが、ここでは図示を省略している。
【００５１】
なお、ラジアル走査モータ３０５と直線駆動モータ１３１とは着脱可能に接続されていても、一体的に構成されていてもよい。
【００５２】
一方、第３のシングルモードファイバ３３１の光カップラ部３０８より先端側（参照光路）には、参照光の光路長を変える光路長の可変機構３１６が設けられている。
【００５３】
この光路長の可変機構３１６は生体組織の深さ方向（測定光の出射の方向）の測定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、プローブ部１０１を交換して使用した場合の個々のプローブ部１０１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の光路長変化手段とを備えている。
【００５４】
第３のシングルモードファイバ３３１の先端に対向して、この先端とともに１軸ステージ３２０上に取り付けられ、矢印３２３に示す方向に移動自在のコリメートレンズ３２１を介して、ミラー３１９が配置されている。また、このミラー３１９と対応するレンズ３１８を介して微小角度回動可能なガルバノメータ３１７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３１７はガルバノメータコントローラ３２４により、矢印３２２方向に高速に回転される。
【００５５】
ガルバノメータ３１７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取り付けられたミラーが高速に回転するように構成されている。
【００５６】
つまり、ガルバノメータコントローラ３２４より、ガルバノメータ３１７に対して駆動信号が印加され、該駆動信号により矢印３２２方向に高速に回転することで、参照光の光路長が、生体組織の深さ方向の測定範囲に相当する光路長だけ高速に変化することとなる。この光路差の変化の一周期が一ライン分の干渉光を取得するための周期となる。
【００５７】
一方、１軸ステージ３２０はプローブ部１０１を交換した場合に、プローブ部１０１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の光路長変化手段として機能する。さらに、１軸ステージ３２０はオフセットを調整する調整手段としても機能する。例えば、プローブ部１０１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３２０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の反射光と干渉させる状態に設定することができる。
【００５８】
光路長の可変機構３１６で光路長が変えられた光は第３のシングルモードファイバ３３１の途中に設けられた光カップラ部３０８で第１のシングルモードファイバ３２７側から得られた光と混合されて、干渉光としてフォトダイオード３１０にて受光される。
【００５９】
このようにしてフォトダイオード３１０にて受光された干渉光は光電変換され、アンプ３１１により増幅された後、復調器３１２に入力される。
【００６０】
復調器３１２では干渉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３１３に入力される。
【００６１】
Ａ／Ｄ変換器３１３では、干渉光信号を例えば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。この場合、サンプリング周波数は、光路長の１走査の時間を２００で除した値となる。
【００６２】
Ａ／Ｄ変換器３１３で生成されたライン単位の干渉光データは、信号処理部３１４に入力される。信号処理部３１４では生体組織の深さ方向の干渉光データ（ラインデータ）に基づいて、血管内の各位置での断面画像及び縦断面画像（詳細は後述）を描出した後、ＬＣＤモニタ３１５（図１の参照番号１１３に対応する）に出力する。なお、断面画像の描出に用いられたラインデータ（または描出された断面画像そのもの）は、信号処理部３１４内に読み出し可能に格納され、指示入力部３３４を介してユーザから指示が入力された場合に、ＬＣＤモニタ３１５に断面画像として再表示されるものとする。
【００６３】
ここで、本実施形態に係る信号処理部３１４では、ラインデータ（または断面画像）を格納するにあたり、直線駆動装置１３０の移動量検出器１３２より出力されたパルス信号のカウント値と対応付けて格納するものとする。なお、信号処理部３１４におけるこれらの処理の詳細は後述するものとする。
【００６４】
更に、信号処理部３１４は、光路長調整手段制御装置３２６と接続されており、光路長調整手段制御装置３２６を介して１軸ステージ３２０の位置を制御する。また、信号処理部３１４はモータ制御回路３２５と接続されており、ラジアル走査モータ３０５の回転駆動を制御する。
【００６５】
また、信号処理部３１４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３２４と接続されており、ガルバノメータコントローラ３２４からの駆動信号を受信する。モータ制御回路３２５では、信号処理部３１４が受信した駆動信号を用いることによりガルバノメータコントローラ３２４との同期をとっている。
【００６６】
５．波長掃引利用の光干渉断層画像診断装置の機能構成
次に、本実施形態にかかる画像診断装置１００のうち、波長掃引利用の光干渉断層画像診断装置（ＯＦＤＩ）の主たる機能構成について図４を用いて説明する。
【００６７】
図４は、波長掃引利用の光干渉断層画像診断装置１００の機能構成を示す図である。
【００６８】
４０８は波長掃引光源であり、Ｓｗｅｐｔ Ｌａｓｅｒが用いられる。Ｓｗｅｐｔ Ｌａｓｅｒを用いた波長掃引光源４０８は、ＳＯＡ４１５（ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ｏｐｔｉｃａｌ ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）とリング状に結合された光ファイバ４１６とポリゴンスキャニングフィルタ（４０８ｂ）よりなる、Ｅｘｔｅｎｄｅｄ−ｃａｖｉｔｙ Ｌａｓｅｒの一種である。
【００６９】
ＳＯＡ４１５から出力された光は、光ファイバ４１６を進み、ポリゴンスキャニングフィルタ４０８ｂに入り、ここで波長選択された光は、ＳＯＡ４１５で増幅され、最終的にｃｏｕｐｌｅｒ４１４から出力される。
【００７０】
ポリゴンスキャニングフィルタ４０８ｂでは、光を分光する回折格子４１２とポリゴンミラー４０９との組み合わせで波長を選択する。具体的には、回折格子４１２により分光された光を２枚のレンズ（４１０、４１１）によりポリゴンミラー４０９の表面に集光させる。これによりポリゴンミラー４０９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４０８ｂから出力されるため、ミラーを回転させることで、波長の時間掃引を行うことができる。
【００７１】
ポリゴンミラー４０９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４０９と回折格子４１２とを組み合わせた波長掃引方式により、高速、高出力の波長掃引が可能となっている。
【００７２】
Ｃｏｕｐｌｅｒ４１４から出力された波長掃引光源４０８の光は、第１のシングルモードファイバ４３０の一端に入射され、先端側に伝送される。第１のシングルモードファイバ４３０は、途中の光カップラ部４３４において第２のシングルモードファイバ４３７及び第３のシングルモードファイバ４３１と光学的に結合されている。従って、波長掃引光源４０８の光は、この光カップラ部４３４により最大で３つの光路に分割されて伝送される。
【００７３】
第１のシングルモードファイバ４３０の光カップラ部４３４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４０３が回転駆動装置１２０内に設けられている。
【００７４】
更に、光ロータリジョイント４０３内の第４のシングルモードファイバ４３５の先端側は、プローブ部１０１の第５のシングルモードファイバ４３６とコネクタ／アダプタ部４０２を介して着脱自在に接続されている。これにより光の送受信を繰り返す送受信部４０１内に接続され回転駆動可能な第５のシングルモードファイバ４３６に、波長掃引光源４０８からの光が伝送される。
【００７５】
伝送された光は、送受信部４０１の先端側から体腔内の生体組織に対してラジアル走査しながら出射される。そして、生体組織の表面あるいは内部で散乱した反射光の一部が送受信部４０１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４３０側に戻る。さらに、光カップラ部４３４によりその一部が第２のシングルモードファイバ４３７側に移り、第２のシングルモードファイバ４３７の一端から出射され、光検出器（例えばフォトダイオード４１９）にて受光される。
【００７６】
スキャナ／プルバック部１０２は、光ロータリジョイント４０３が配された回転駆動装置１２０を備える。プローブ部１０１内の送受信部４０１は、非回転部と回転部との間を結合する光ロータリジョイント４０３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４０５により回転駆動される。送受信部４０１が血管内でプローブ部１０１の軸を中心に回転することで、測定光が円周方向に走査（スキャン）され、これにより血管内の所定の位置における断面画像の描出に必要な光干渉信号を得ることができる。
【００７７】
なお、ラジアル走査モータ４０５の動作は信号処理部４２３からモータ制御回路４２４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４０５の回転角度は、エンコーダ部４０６により検出される。エンコーダ部４０６において出力される出力パルスは、モータ制御回路４２４を介して信号処理部４２３に入力され、断面画像及び縦断面画像（詳細は後述）の構築に利用される。
【００７８】
スキャナ／プルバック部１０２は、更に、直線駆動装置１３０を備え、信号処理部４２３からの指示に基づいて、送受信部４０１の軸方向動作を規定している。なお、直線駆動モータ１３１の制御回路（ドライバ）は、直線駆動装置１３０内に設置されるものとし、ここでは図示を省略している。
【００７９】
なお、ラジアル走査モータ４０５と直線駆動モータ１３１とは着脱可能に接続されていても、一体的に構成されていてもよい。
【００８０】
一方、第３のシングルモードファイバ４３１の光カップラ部４３４より先端側には、参照光の光路長を微調整する光路長の可変機構４２５が設けられている。
【００８１】
この光路長の可変機構４２５はプローブ部１０１を交換して使用した場合の個々のプローブ部の長さのばらつきを吸収できるように、その長さのばらつき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。
【００８２】
第３のシングルモードファイバ４３１およびコリメートレンズ４２６は、その光軸方向に矢印４３３で示すように移動自在な１軸ステージ４３２上に設けられ、光路長変化手段を形成している。
【００８３】
具体的には、１軸ステージ４３２はプローブ部１０１を交換した場合に、プローブ部１０１の光路長のばらつき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として機能する。さらに、１軸ステージ４３２はオフセットを調整する調整手段としても機能する。例えば、プローブ部１０１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４３２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の反射光と干渉させる状態に設定することができる。
【００８４】
光路長の可変機構４２５で光路長が微調整された光は第３のシングルモードファイバ４３１の途中に設けた光カップラ部４３４で第１のシングルモードファイバ４３０側から得られた光と混合されて、干渉光としてフォトダイオード４１９にて受光される。
【００８５】
このようにしてフォトダイオード４１９にて受光された干渉光は光電変換され、アンプ４２０により増幅された後、復調器４２１に入力される。この復調器４２１では干渉光の信号部分のみを抽出する復調処理を行い、その出力は干渉光信号としてＡ／Ｄ変換器４２２に入力される。
【００８６】
Ａ／Ｄ変換器４２２では、干渉光信号を例えば９０ＭＨｚ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９０ＭＨｚとしたのは、波長掃引の繰り返し周波数を４０ｋＨｚにした場合に、波長掃引の周期（２５．０μｓｅｃ）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。
【００８７】
Ａ／Ｄ変換器４２２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４２３に入力される。信号処理部４２３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（ラインデータ）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描出した後、ＬＣＤモニタ４１７（図１の参照番号１１３に対応する）に出力する。また、並行して、当該生成されたラインデータを用いて縦断面画像（詳細は後述）を描出し、ＬＣＤモニタ４１７に出力する。なお、断面画像の描出に用いられたラインデータ（または描出した断面画像そのもの）は、信号処理部４２３内に読み出し可能に格納され、指示入力部４３９を介してユーザから指示が入力された場合に、ＬＣＤモニタ４１７に断面画像として再表示されるものとする。
【００８８】
ここで、本実施形態に係る信号処理部４２３では、ラインデータ（または断面画像）を格納するにあたり、直線駆動装置１３０の移動量検出器１３２より出力されたパルス信号のカウント値と対応付けて格納するものとする。なお、信号処理部４２３におけるこれらの処理の詳細は後述するものとする。
【００８９】
更に、信号処理部４２３は、光路長調整手段制御装置４１８と接続されている。信号処理部４２３は光路長調整手段制御装置４１８を介して上述した１軸ステージ４３２の位置を制御する。
【００９０】
６．送受信部のラジアル動作
図５は送受信部のラジアル動作を説明するための模式図である。図５（ａ）、（ｂ）はそれぞれプローブ部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。
【００９１】
図５（ａ）において、５０３はプローブ部１０１が挿入された血管断面を示している。上述のように、プローブ部１０１はその先端内部に送受信部（２０１、３０１、４０１）が取り付けられており、ラジアル走査モータ２１３、３０５、４０５により矢印５０２方向に回転する。
【００９２】
送受信部（２０１、３０１、４０１）では、各回転角度にて超音波または測定光の送信／受信を行う。ライン１、２、・・・５１２は各回転角度における超音波または測定光の送信方向を示している。本実施形態に係る画像診断装置１００では、送受信部（２０１、３０１、４０１）が所定の血管断面５０３にて３６０度回動する間に、５１２回の超音波または測定光の送信／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または測定光の送信／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。
【００９３】
このような超音波または測定光の送信／受信は、血管内を矢印５０４方向（図５（ｂ））に進みながら行われる。なお、矢印５０４方向への送受信部（２０１、３０１、４０１）の進行に合わせて、各血管断面における送受信部（２０１、３０１、４０１）による信号の送信／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）」と呼んでいる。
【００９４】
７．信号処理部の詳細構成
次に、画像診断装置１００の信号処理部２２５、３１４、４２３において、断面画像及び縦断面画像を構築する構築処理、ならびにラインデータを信号処理部２２５、３１４、４２３内に格納する格納処理を実現するための機能構成について、図６、図７、図８を用いて説明する。なお、以下に説明する構築処理及び格納処理は、専用のハードウェアを用いて実現してもよいし、各部の機能をソフトウェアにより（コンピュータがプログラムを実行することにより）実現してもよい。
【００９５】
図６は、画像診断装置１００の信号処理部２２５、３１４、４２３における構築処理と格納処理とを実現するための機能構成ならびに関連する機能ブロックを示した図である。また、図７は、信号処理部２２５、３１４、４２３における構築処理及び格納処理の具体例を模式的に示した図である。更に、図８は、信号処理部２２５、３１４、４２５において生成されたラインデータをラインデータメモリに格納した様子を示した図である。
【００９６】
なお、以下では、説明を簡略化するために、光干渉断層画像診断装置１００（図３）の信号処理部３１４について説明するものとする（他の画像診断装置の場合も、同様であるため、ここでは説明は省略する）。
【００９７】
Ａ／Ｄ変換器３１３で生成された干渉光データは、図６に示すラインデータ生成部６０１において、モータ制御回路３２５から出力されるラジアル走査モータ３０５のエンコーダ部３０６の信号を用いてラジアル走査モータ１回転あたりのライン数が５１２本となるように処理される。
【００９８】
なお、ここでは一例として、５１２ラインから断面画像を構築することとしているが、このライン数に限定されるものではない。
【００９９】
ラインデータ生成部６０１より出力されたラインデータ６１４は、制御部６０６からの指示に基づいて、ラジアル走査モータ１回転分ごとに、ラインデータメモリ６０２に格納される。このとき、制御部６０６では、直線駆動装置１３０の移動量検出器１３２より出力されたパルス信号をカウントしておき、ラインデータ６１４をラインデータメモリ６０２に格納する際、それぞれのラインデータ６１４を生成した際のカウント値と対応付けて格納する（図７の６１５は、ラインデータ６１４が、ラジアル走査モータ１回転分（５１２ライン）ごとに、カウント値と対応付けて格納された様子を示しており、図８は具体的な対応関係を示している）。
【０１００】
なお、ここでは、ラインデータメモリ６０２を配し、ラインデータ６１４を、直線駆動装置１３０の移動量検出器１３２より出力されたパルス信号のカウント値と対応付けて格納する場合について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、断面画像構築部６０３の後に断面画像データメモリを配し、断面画像６１７を、直線駆動装置１３０の移動量検出器１３２より出力されたパルス信号のカウント値と対応付けて格納するように構成してもよい。
【０１０１】
図６〜図８の説明に戻る。カウント値と対応付けて格納されたラインデータ６１５は、制御部６０６からの指示に基づいて、断面画像構築部６０３にて各種処理（ライン加算平均処理、フィルタ処理等）が施された後、Ｒθ変換されることで、順次断面画像６１７として出力される。図７の６１７は、カウント値と対応付けられた複数の断面画像の一例を示している。
【０１０２】
更に、画像処理部６０５において、ＬＣＤモニタ３１５に表示するための画像処理が施された後、断面画像６１７’としてＬＣＤモニタ３１５に出力される。
【０１０３】
また、カウント値と対応付けて格納されたラインデータ６１５は、制御部６０６からの指示に基づいて、縦断面画像構築部６０４により読み出される。縦断面画像構築部６０４では、読み出されたラインデータ６１５を用いて縦断面画像６１６を構築する。
【０１０４】
なお、ここでは一例としてラインデータ６１５から縦断面画像の構築を行う場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、断面画像６１７から縦断面画像を構築するようにしてもよい。
【０１０５】
図７の６１６は、縦断面画像構築部６０４において、ラインデータ６１５に基づいて縦断面画像を構築する様子を示している。同図に示すように、縦断面画像構築部６０４では、まず、読み出した各カウント値における各ラインデータ６１５（ライン１〜ライン５１２までのラインデータがそれぞれ含まれる）について、所定のラインデータ（断面画像を構築した場合の断面画像の中心座標を通る任意の座標軸に対応する２本のラインデータ（互いに１８０°の関係にあるラインデータ））をそれぞれ抽出する（図７の例では、ライン１とライン２５６のラインデータが抽出されている）。続いて、各ラインデータ６１５より抽出された２ラインずつのラインデータを、各ラインデータ６１５に対応付けられたカウント値に対応する軸方向の位置に配列する。これにより、横軸をカウント値、縦軸をラインデータ（具体的にはラインデータの画素値）とする縦断面画像６１６が構築される。
【０１０６】
このように、抽出したラインデータの画像値を各ラインデータ６１５に対応付けられたカウント値に対応する軸方向の位置に配列する構成とすることで、ラジアル動作の開始位置を基準位置とする送受信部３０１の軸方向の各位置に対応する縦断面画像を構築することが可能となる。
【０１０７】
構築された縦断面画像６１６は、制御部６０６からの指示に基づいて、画像処理部６０５により読み出され、ＬＣＤモニタ３１５に表示するための画像処理が施された後、縦断面画像６１６’としてＬＣＤモニタ３１５に出力される。
【０１０８】
ＬＣＤモニタ３１５では、画像処理部６０５において画像処理された断面画像６１７’と縦断面画像６１６’とを並列して表示する。また、指示入力部３３４を介してユーザから入力された指示に対応する位置に配列されたラインデータと同じカウント値が対応付けられた、ラインデータメモリ６０２内の各ラインデータを用いて構築された断面画像６１７’を再表示する。
【０１０９】
更に、指示入力部３３４を介してユーザから入力された移動指示に基づいて、再表示された断面画像６１７’を撮像した際（断面画像６１７’の構築に用いられたラインデータを生成するための反射光を取得した際）の送受信部の軸方向の位置まで送受信部が移動するよう、送受信部３０１の軸方向動作を制御する。
【０１１０】
なお、ＬＣＤモニタ３１５における断面画像６１７’及び縦断面画像６１６’の表示、指示入力部３３４を介してユーザから入力された指示に対応する断面画像６１７’の再表示、ならびに再表示された断面画像６１７’が撮像された位置までの送受信部３０１の移動についての詳細は、以下に説明する。
【０１１１】
８．ＬＣＤモニタにおける表示例及び指示入力部
図９は、ＬＣＤモニタ３１５における断面画像６１７’及び縦断面画像６１６’の表示、および、指示入力部３３４を介してユーザから入力された指示に対応する断面画像６１７’の再表示、ならびに再表示された断面画像６１７’が撮像された位置までの送受信部３０１の移動について説明するための図である。
【０１１２】
図９に示すように、ＬＣＤモニタ３１５は、断面画像６１７’を表示する断面画像表示領域９０１と、縦断面画像６１６’を表示する縦断面画像表示領域９０２とを有する。断面画像表示領域９０１には、送受信部３０１のラジアル動作に伴って生成された複数の断面画像６１７’が、リアルタイムに順次表示される。
【０１１３】
一方、縦断面画像表示領域９０２では、送受信部３０１のラジアル動作に伴って、縦断面画像６１６’が徐々に構築されていき、ラジアル動作が停止するまで、縦断面画像６１６’の構築が継続する。
【０１１４】
縦断面画像表示領域９０２には、軸方向の所定の位置を指定するための指示子９０３が表示されており、ユーザは、指示入力部３３４を介して当該指示子９０３を軸方向に移動させることで、縦断面画像６１６’の軸方向の所定の位置を指定することができる。
【０１１５】
本実施形態に係る画像診断装置１００では、指定された軸方向の位置に対応する位置に配列されたラインデータを用いて構築された断面画像６１７’が、断面画像表示領域９０１内に表示されるように構成されている。このように構成することにより、ユーザは、血管の軸方向の位置を指定するだけで、当該位置に対応する断面画像６１７’を視認することが可能となる。
【０１１６】
つまり、従来の画像診断装置では、ユーザは、ラジアル動作を開始させてから、送受信部が実際に血管の軸方向のどの位置まで移動した際の断面画像であるのかを、再表示された断面画像からでは正確に把握することができなかったところ、本実施形態に係る画像診断装置では、ユーザは、血管の軸方向の位置と対応付けて断面画像を視認することが可能となる。
【０１１７】
更に、ＬＣＤモニタ３１５は、送受信部位置合わせボタン９０４を有する。送受信部位置合わせボタン９０４が押下されると、現在、断面画像表示領域９０１に表示されている断面画像６１７’が撮像された際の送受信部３０１の位置まで送受信部３０１が移動するよう送受信部３０１の軸方向動作が制御される。
【０１１８】
９．断面画像を取得する際の作業フローの説明
次に、断面画像を取得する際の作業フローについて図１０を用いて説明する。なお、以下に説明する作業フローは、光干渉断層画像診断装置または波長掃引利用の光干渉断層画像診断装置１００を用いて血管内の断面画像を取得する場合を示したものである。
【０１１９】
ステップＳ１００１において、ユーザはフラッシュ操作を行う。フラッシュ操作とは、撮像対象となる部位において血管内の血液を予め除去する操作である。具体的には、送受信部３０１が収納されるガイドカテーテル（不図示）から生理食塩水、乳酸リンゲル、造影剤などを放出し、撮像部位の血管内の血液を除去する操作をいう。
【０１２０】
これは、光干渉断層画像診断装置または波長掃引利用の光干渉断層画像診断装置で用いられる干渉光は、波長が８００ｎｍ〜１５５０ｎｍ程度であり、血液に対して不透過であり、血管の断面画像の描出に際しては、撮像部位において血管内の血液を予め除去しておく必要があるからである。そこで、光干渉断層画像診断装置または波長掃引利用の光干渉断層画像診断装置１００による断面画像の描出に際しては、予め、プローブ部１０１から生理食塩水、乳酸リンゲル、造影剤などを放出し、撮像部位の血管内の血液を除去するフラッシュ操作を行っておく。
【０１２１】
ステップＳ１００２では、ユーザは、広範囲における断面画像を取得するための操作を行う。具体的には、送受信部３０１を適当な速度で引き抜くプルバックを行うことにより、疾患部分を含む広範囲にわたって、断面画像を取得する。
【０１２２】
ステップＳ１００３では、広範囲断面画像取得操作に伴って取得された断面画像をＬＣＤモニタ１１３に表示する表示処理を行う。なお、当該表示処理は、広範囲断面画像取得操作において、ユーザが、送受信部３０１をプルバックさせるのと並行して、実行される。
【０１２３】
ステップＳ１００４では、断面画像の表示に伴って表示された縦断面画像から、ユーザが、再度、表示させたい位置を指示子９０３を用いて指定する（疾患部分と予想される位置を指定する）。ステップＳ１００５では、ステップＳ１００４において指定された位置に対応する位置に配列されたラインデータと同じカウント値が対応付けられたラインデータを用いて構築された断面画像について再表示する“軸方向の位置情報表示処理”を行う。なお、ステップＳ１００５の“軸方向の位置情報表示処理”の詳細は後述する。
【０１２４】
ステップＳ１００６では、ステップＳ１００５において再表示された断面画像が撮像された位置まで送受信部が移動するよう軸方向動作を制御する。なお、送受信部の位置合わせ処理の詳細は後述する。
【０１２５】
ステップＳ１００７では、ユーザは、再度フラッシュ操作を行う。そして、フラッシュ操作後、ステップＳ１００８では、ユーザは、局所断面画像を取得するための操作を行う。具体的には、ステップＳ１００６において移動された位置をラジアル動作開始位置として、送受信部３０１をプルバックさせることにより、疾患部分について再度、詳細な断面画像を取得する。
【０１２６】
以上のような作業フローにより、ユーザは、広範囲断面画像取得操作に基づいて取得された断面画像に基づいて、疾患部分を確認したのち、当該疾患部分まで、送受信部を移動させ、再度、疾患部分について局所断面画像取得操作を行うといった作業を行うことが可能となり、疾患部分についてより詳細な断面画像を取得することが可能となる。
【０１２７】
１０．軸方向の位置情報表示処理の詳細
次に軸方向の位置情報表示処理（ステップＳ１００５）の詳細について説明する。図１１は、軸方向の位置情報表示処理の詳細な流れを示すフローチャートである。
【０１２８】
ステップＳ１１０１では、縦断面画像上においてユーザにより指定された指示子９０３の位置を認識する。
【０１２９】
ステップＳ１１０２では、ステップＳ１１０１において認識された縦断面画像上の指示子９０３の位置に対応する位置に配列されたラインデータのカウント値を取得することで、指示子９０３の位置に対応する位置情報を取得し表示する。なお、指示子が２回選択された場合には、２つの位置に対応する位置情報を取得し表示する。
【０１３０】
ステップＳ１１０３では、ステップＳ１１０２において取得された位置情報に対応するラインデータを、ラインデータメモリ６０２に格納されたラインデータ（図８参照）の中から判別する。なお、位置情報に対応するラインデータとは、位置情報が示す位置に配列されたラインデータ、または位置情報が示す位置に最も近い位置に配列されたラインデータをいうものとする。
【０１３１】
ステップＳ１１０４では、ステップＳ１１０３において判別されたラインデータと同じカウント値が対応付けられたラインデータを読み出し、ステップＳ１１０５では、当該読み出したラインデータに基づいて構築された断面画像をＬＣＤモニタ３１５に再表示する。
【０１３２】
１１．送受信部の位置合わせ処理の詳細
次に送受信部の位置合わせ処理（ステップＳ１００６）の詳細について説明する。図１２は、位置合わせ処理の詳細な流れを示すフローチャートである。
【０１３３】
ステップＳ１２０１では、ＬＣＤモニタ３１５において、ユーザにより送受信部位置合わせボタン９０４が押下された場合に、これを受け付ける。
【０１３４】
ステップＳ１２０２では、送受信部位置合わせボタン９０４が押下された時点での、送受信部の位置（現在位置）に対応するカウント値を認識する。
【０１３５】
ステップＳ１２０３では、送受信部位置合わせボタン９０４が押下された際に、指示子９０３により指定された位置に配列されたラインデータに対応付けられたカウント値を取得する。
【０１３６】
ステップＳ１２０４では、ステップＳ１２０２において認識したカウント値と、ステップＳ１２０３において取得したカウント値とを対比し、ステップＳ１２０３においてカウント値により特定される軸方向の位置まで、送受信部を移動させるための移動量及び移動方向を算出する。
【０１３７】
具体的には、ステップＳ１２０２において認識したカウント値とステップＳ１２０３において取得したカウント値との差分を算出し、該差分値に所定の係数を積算することで得られたカウント値に対応する移動量を算出する。また、送受信部の移動方向は、算出された差分値の正負に応じて判断する。
【０１３８】
なお、差分値に所定の係数を積算するのは、送受信部のラジアル動作を、所望の位置よりもやや手前から（送受信部の軸方向動作において、やや上流側から）開始させるためである。送受信部のラジアル動作は、動作速度が安定するまでに多少の時間がかかるため、所望の位置から送受信部のラジアル動作を開始させてしまうと、動作速度が安定する前に、所望の位置での断面画像が撮像されてしまうこととなるからである。
【０１３９】
このため、差分値に積算される所定の係数は、送受信部の移動方向が、軸方向と反対側（上流側への移動）である場合には、１．０以上の値を用いる。また、送受信部の移動方向が、軸方向（下流側への移動）である場合には、所定の係数は、１．０未満となる。
【０１４０】
なお、上記説明では、差分値に所定の係数を積算することとしたが、本発明はこれに限定されず、差分値に対応する移動量を算出した後に、移動方向に応じて、所定量を加算／減算するように構成してもよい。
【０１４１】
図１２に戻る。ステップＳ１２０５では、ステップＳ１２０４において算出された移動量及び移動方向に基づいて、制御部６０６は、直線駆動装置１３０の直線駆動モータ１３１を制御する。
【０１４２】
以上の説明から明らかなように、本実施形態に係る画像診断装置では、取得されたラインデータを、スキャナ／プルバック部の直線駆動装置から出力されたパルス信号のカウント値と対応付けて格納する構成とした。また、当該ラインデータ及びカウント値を用いて、縦断面画像を構築し、表示する構成とした。
【０１４３】
これにより、本実施形態に係る画像診断装置１００では、縦断面画像上の指定された軸方向の位置に対応する断面画像を、断面画像表示領域内に再表示させることが可能となった。
【０１４４】
更に、送受信部位置合わせボタンを設け、送受信部位置合わせボタンが押下された場合に、縦断面画像上の指定された軸方向の位置に対応する断面画像が撮像された際の送受信部の位置まで、送受信部を軸方向動作させるよう制御する構成とした。
【０１４５】
この結果、従来の画像診断装置では、ユーザは、ラジアル動作を開始させてから、送受信部が実際に血管の軸方向のどの位置まで移動した際の断面画像であるのかを、再表示された断面画像からでは正確に把握することができなかったところ、本実施形態に係る画像診断装置によれば、ユーザは、血管の軸方向の位置と対応付けて断面画像を視認することが可能となる。
【０１４６】
また、従来の画像診断装置では、再度、疾患部位の位置において撮像を行いたい場合であっても、当該位置に精度よく送受信部を移動させることができなかったところ、本実施形態に係る画像診断装置によれば、ユーザは、縦断面画像上において位置を指定するだけで、当該位置に対応する軸方向の位置まで、自動的に送受信部を移動させることが可能となる。
【０１４７】
［第２の実施形態］
上記第１の実施形態では、ラインデータメモリを配し、ラインデータとカウント値とを対応付けて格納する構成を前提としていた。このため、縦断面画像上において指定された軸方向の位置に配列されたラインデータを識別し、該識別したラインデータに対応付けられたカウント値を取得することで、送受信部の移動量及び移動方向を算出する構成としていた。
【０１４８】
しかしながら、本発明はこれに限定されず、断面画像データメモリを配し、断面画像とカウント値とを対応付けて格納する構成としてもよい。この場合、送受信部位置合わせボタン９０４が押下された際に、断面画像表示領域９０１に表示されていた断面画像を識別し、該識別した断面画像に対応付けられたカウント値を取得することで、送受信部の移動量及び移動方向が算出されることとなる。
【０１４９】
あるいは、断面画像データメモリに格納された断面画像を、直接、ユーザが指定することで、該指定された断面画像に対応付けられたカウント値を取得し、該取得したカウント値を用いて送受信部の移動量及び移動方向を算出するように構成してもよい。
【０１５０】
なお、このように断面画像データメモリを配する構成とした場合、縦断面画像は、断面画像に基づいて構築されることとなる。具体的には、各断面画像より、所定の座標軸上の画素値を抽出し、各断面画像に対応付けて格納されたカウント値に応じた位置に、該抽出した画素値を配列することで構築されることとなる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像診断装置及びその制御方法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または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利用されている。
【０００３】
代表的な画像診断装置として、例えば血管内超音波診断装置（ＩＶＵＳ）が知られている。一般に血管内超音波診断装置は、超音波振動子からなる送受信部が内蔵された超音波プローブ部を血管内に挿入した状態で、送受信部を回転させながら血管内に超音波を出射し、生体からの反射波を受信することでラジアル走査を行い、これにより得られた反射波に対して増幅、検波等の処理を施すことで生成された超音波エコー信号の強度に基づいて、血管の断面画像を描出するものである。
【０００４】
また、他の画像診断装置として、例えば、光の可干渉性を利用して画像診断を行う光干渉断層画像診断装置（ＯＣＴ）が知られている。
【０００５】
光干渉断層画像診断装置は、先端に光学レンズおよび光学ミラーを取り付けた送受信部と光ファイバとが内蔵された光プローブ部を血管内に挿入した状態で、送受信部を回転させながら血管内に測定光を出射し、生体組織からの反射光を受光することでラジアル走査を行い、これにより得られた反射光と予め測定光から分割された参照光とを干渉させることで、干渉光に基づく血管の断面画像を描出するものである。
【０００６】
さらに、最近では、光干渉断層画像診断装置の改良型として、波長掃引を利用した光干渉断層画像診断装置（ＯＦＤＩ）も開発されている。
【０００７】
波長掃引利用の光干渉断層画像診断装置（ＯＦＤＩ）は、基本的な構成は、光干渉断層画像診断装置（ＯＣＴ）と同様であるが、光干渉断層画像診断装置（ＯＣＴ）よりも波長の長い光源を用い、かつ波長の異なる光を連続して出射する点に特徴がある。そして、生体組織の深さ方向の各点の反射光強度を、干渉光の周波数解析により求める構成とすることで、参照光の光路長を可変させるための機構を不要としている。
【０００８】
なお、以下、本明細書において血管内超音波診断装置（ＩＶＵＳ）と、光干渉断層画像診断装置（ＯＣＴ）と、波長掃引を利用した光干渉断層画像診断装置（ＯＦＤＩ）とを総称して、「画像診断装置」と呼ぶこととする。
【０００９】
一般に、このような画像診断装置を用いて描出された複数の断面画像は、送受信部のラジアル動作の際に、リアルタイムに、表示装置に表示される。また、表示装置に表示された複数の断面画像（あるいは断面画像を描出するのに用いられるラインデータ）は、並行して所定のメモリへと格納され、必要に応じて、何度でも表示装置に再表示することが可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００１−７９００７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、これまでの画像診断装置では、ラジアル動作を開始してから終了するまでの間に描出された複数の断面画像（あるいはラインデータ）が、送受信部のラジアル動作の動作速度（具体的には、血管の軸方向の動作速度）の変動の有無に関わらず、メモリ内の所定の位置に、順次、再表示可能に格納される構成となっていた。
【００１２】
このため、複数の断面画像を表示装置に再表示させた場合、各断面画像は、実際の軸方向の位置とは無関係に、表示されることとなっていた。つまり、ユーザは、ラジアル動作を開始させてから、送受信部が、実際に血管の軸方向のどの位置まで移動した際の断面画像であるのかを、再表示された断面画像からでは正確に把握することができなかった。
【００１３】
このため、例えば、ラジアル動作を行った後に、再表示させた断面画像に基づいて疾患部位を推定し、再度、当該推定した疾患部位の位置にてラジアル動作を行い、詳細な断面画像を描出させたいと考えた場合であっても、ユーザは、当該疾患部位の正確な位置を把握することができず、当該位置に送受信部を精度よく移動させることができないという問題があった。
【００１４】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、表示された画像上においてユーザが指定した指定内容に応じた軸方向の位置に、送受信部を精度よく移動させることが可能な画像診断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】
【００１５】
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、
信号の送受信を連続的に行う送受信部を、体腔内において軸方向に移動させながら該体腔内からの反射信号を取得し、該取得した反射信号に基づいて該体腔内の断面画像の構築に用いられるラインデータを生成するとともに、該生成したラインデータを用いて、該体腔内の断面画像を軸方向に複数構築する画像診断装置であって、
前記送受信部の所定の基準位置からの軸方向の移動量に関する情報を受信する受信手段と、
それぞれの前記断面画像の構築に用いられる複数の前記ラインデータの中から、それぞれの前記断面画像における所定の座標位置に対応するラインデータを抽出するとともに、該抽出したラインデータが生成された際に受信した、前記送受信部の所定の基準位置からの軸方向の移動量に関する情報を取得し、該抽出したラインデータを、該取得した移動量に関する情報に応じた位置に配列することで、前記軸方向に複数構築された断面画像に対する縦断面画像を構築する構築手段と、
前記構築された縦断面画像を表示する表示手段と、
前記表示された縦断面画像上において、ユーザにより指定された位置に配列された前記ラインデータを識別するとともに、該ユーザにより位置が指定された際に受信した、前記送受信部の所定の基準位置からの軸方向の移動量に関する情報を用いて、該識別したラインデータを生成可能な軸方向の位置まで前記送受信部を移動させるための、前記送受信部の移動量及び移動方向を算出する算出手段と、
前記算出手段により算出された移動量及び移動方向に基づいて、前記送受信部の動作を制御する制御手段とを備える。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、表示された画像上においてユーザが指定した指定内容に応じた軸方向の位置に、送受信部を精度よく移動させることが可能な画像診断装置を提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１Ａ】画像診断装置の外観構成を示す図である。
【図１Ｂ】スキャナ／プルバック部の詳細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】光干渉断層画像診断装置の機能構成を示す図である。
【図４】波長掃引利用の光干渉断層画像診断装置の機能構成を示す図である。
【図５】送受信部のラジアル動作を説明するための模式図である。
【図６】信号処理部の詳細構成ならびに関連する機能ブロックを示す図である。
【図７】信号処理部における処理の概要を示す図である。
【図８】ラインデータメモリに格納されたラインデータの一例を示す図である。
【図９】ＬＣＤモニタの表示例を示す図である。
【図１０】断面画像を取得する際の作業フローの一例を示す図である。
【図１１】軸方向の位置情報表示処理の流れを示すフローチャートである。
【図１２】位置合わせ処理の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
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。
【００１９】
［第１の実施形態］
１．画像診断装置の外観構成
図１Ａは本発明の一実施形態にかかる画像診断装置（血管内超音波診断装置（ＩＶＵＳ）、光干渉断層画像診断装置（ＯＣＴ）または波長掃引利用の光干渉断層画像診断装置（ＯＦＤＩ））１００の外観構成を示す図である。
【００２０】
図１Ａに示すように、画像診断装置１００は、プローブ部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。
【００２１】
プローブ部１０１は、直接血管内（体腔内）に挿入され、送受信部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、プローブ部１０１と着脱可能で、モータを内蔵し、プローブ部１０１内の送受信部のラジアル動作を規定する。
【００２２】
操作制御装置１０３は、血管内の断面画像を描出するにあたり、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、断面画像等の処理結果として表示するための機能を備える。
【００２３】
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、処理結果を出力したりする。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。
【００２４】
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は表示装置としての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。
【００２５】
２．スキャナ／プルバック部の詳細構成
図１Ｂは、スキャナ／プルバック部１０２の詳細構成を示す図である。スキャナ／プルバック部１０２は、プローブ部１０１内の送受信部のラジアル動作を規定する、回転駆動装置１２０と直線駆動装置１３０とを備える。
【００２６】
このうち、回転駆動装置１２０はプローブ部１０１内の送受信部の円周方向の回転（回転動作）を規定する役割を果たす。回転動作は、不図示のラジアル走査モータを駆動させることで実現される。
【００２７】
一方、直線駆動装置１３０は、プローブ部１０１内の送受信部の軸方向（体腔内の末梢方向及びその反対方向）の移動（軸方向動作）を規定する役割を果たす。軸方向動作は、直線駆動モータ１３１を駆動し、ボールネジ１３３を回転させ、回転駆動装置１２０を支持する支持部１３５を直線方向に動作させることで、実現される。
【００２８】
なお、直線駆動装置１３０は、直線駆動モータ１３１の動作を検出し、回転駆動装置１２０の所定の基準位置からの軸方向の移動量を算出するための移動量検出器１３２を備える。本実施形態では、移動量検出器１３２として、３相のエンコーダを用いられるものとする。なお、１３４は、３相のエンコーダにより出力されるＡ相、Ｂ相及びＺ相のパルス信号の一例を示している。
【００２９】
操作制御装置１０３では、移動量検出器１３２より出力されるパルス信号１３４のパルス数をカウントするとともに位相を検出することにより、回転駆動装置１２０の軸方向の移動量及び移動方向を判断する。
【００３０】
３．血管内超音波診断装置の機能構成
次に、本実施形態にかかる画像診断装置１００のうち、血管内超音波診断装置（ＩＶＵＳ）の主たる機能構成について図２を用いて説明する。
【００３１】
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。
【００３２】
同図に示すように、血管内超音波診断装置１００は、プローブ部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。
【００３３】
プローブ部１０１は、先端内部に超音波振動子からなる送受信部２０１を備えており、送受信部２０１は、プローブ部１０１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（＝出射方向）に出射するとともに、その反射波（超音波エコー）を受信し、コネクタ／アダプタ部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。
【００３４】
スキャナ／プルバック部１０２は、ロータリジョイント２１１を備える回転駆動装置１２０と、直線駆動装置１３０とを備える。プローブ部１０１内の送受信部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。送受信部２０１が血管内でプローブ部１０１の軸を中心に回転することで、超音波信号が円周方向に走査（スキャン）され、これにより血管内の所定の位置における断面画像の描出に必要な超音波エコー信号を得ることができる。
【００３５】
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２１３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、モータ制御回路２２６を介して信号処理部２２５に入力され、断面画像及び縦断面画像（詳細は後述）の構築に利用される。
【００３６】
スキャナ／プルバック部１０２は、更に、直線駆動装置１３０を備え、信号処理部２２５からの指示に基づいて、送受信部２０１の軸方向動作を規定している。なお、直線駆動モータ１３１の制御回路（ドライバ）は、直線駆動装置１３０内に設置されているものとし、ここでは図示を省略している。ラジアル走査モータ２１３と直線駆動モータ１３１とは着脱可能に接続されていても、一体的に構成されていてもよい。
【００３７】
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、プローブ部１０１内の送受信部２０１にパルス波を送信させる。
【００３８】
また、受信回路は、プローブ部１０１内の送受信部２０１が検出した超音波エコー信号を受信する。受信した超音波エコー信号はアンプ２２２により増幅される。
【００３９】
更に、Ａ／Ｄ変換器２２４では、アンプ２２２より出力された超音波エコー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。
【００４０】
Ａ／Ｄ変換器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ラインデータを生成した後、該ラインデータに基づいて血管内の各位置での断面画像を描出し、ＬＣＤモニタ２２７（図１の参照番号１１３に対応する）に出力する。なお、断面画像の描出に用いられたラインデータ（または描出された断面画像そのもの）は、信号処理部２２５内に読み出し可能に格納され、指示入力部２２８を介してユーザより指示が入力された場合に、ＬＣＤモニタ２２７上に断面画像として再表示されるものとする。
【００４１】
ここで、本実施形態に係る信号処理部２２５では、ラインデータ（または断面画像）を格納するにあたり、直線駆動装置１３０の移動量検出器１３２より出力されたパルス信号のカウント値と対応付けて格納するものとする。なお、信号処理部２２５におけるこれらの処理の詳細は後述するものとする。
【００４２】
４．光干渉断層画像診断装置の機能構成
次に、本実施形態にかかる画像診断装置１００のうち、光干渉断層画像診断装置の主たる機能構成について図３を用いて説明する。
【００４３】
３０９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３０９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程度の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。
【００４４】
このため、この光を２つに分割した後、再び混合した場合には分割した点から混合した点までの２つの光路長の差が数μｍ〜１０数μｍ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ることとなり、それよりも光路長の差が大きい場合は干渉光として検出されることがない。
【００４５】
低干渉性光源３０９の光は、第１のシングルモードファイバ３２７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３２７は、途中の光カップラ部３０８で第２のシングルモードファイバ３２８及び第３のシングルモードファイバ３３１と光学的に結合されている。
【００４６】
光カップラ部とは、１つの光信号を２つ以上の出力に分割したり、入力された２つ以上の光信号を１つの出力に結合したりすることができる光学部品であり、低干渉性光源３０９の光は、当該光カップラ部３０８により最大で３つの光路に分割して伝送されうる。
【００４７】
第１のシングルモードファイバ３２７の光カップラ部３０８より先端側には、スキャナ／プルバック部１０２が設けられている。スキャナ／プルバック部１０２の回転駆動装置１２０内には、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３０３が設けられている。
【００４８】
更に、光ロータリジョイント３０３内の第４のシングルモードファイバ３２９の先端側は、プローブ部１０１の第５のシングルモードファイバ３３０と、コネクタ／アダプタ部３０２を介して着脱自在に接続されている。これにより光の送受信を繰り返す送受信部３０１内に接続され回転駆動可能な第５のシングルモードファイバ３３０に、低干渉性光源３０９からの光が伝送される。
【００４９】
第５のシングルモードファイバ３３０に伝送された光は、送受信部３０１の先端側から血管内の生体組織に対してラジアル走査しながら照射される。そして、生体組織の表面あるいは内部で散乱した反射光の一部は送受信部３０１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３２７側に戻り、光カップラ部３０８によりその一部が第２のシングルモードファイバ３２８側へと移り、第２のシングルモードファイバ３２８の一端から出射されることで、光検出器（例えばフォトダイオード３１０）にて受光される。
【００５０】
なお、光ロータリジョイント３０３の回転部側は回転駆動装置１２０内に配されたラジアル走査モータ３０５により回転駆動される。また、ラジアル走査モータ３０５の回転角度は、エンコーダ部３０６により検出される。更に、スキャナ／プルバック部１０２は、直線駆動装置１３０を備え、信号処理部３１４からの指示に基づいて、送受信部３０１の軸方向動作を規定している。なお、直線駆動モータ１３１の制御回路（ドライバ）は、直線駆動装置１３０内に設置されるが、ここでは図示を省略している。
【００５１】
なお、ラジアル走査モータ３０５と直線駆動モータ１３１とは着脱可能に接続されていても、一体的に構成されていてもよい。
【００５２】
一方、第３のシングルモードファイバ３３１の光カップラ部３０８より先端側（参照光路）には、参照光の光路長を変える光路長の可変機構３１６が設けられている。
【００５３】
この光路長の可変機構３１６は生体組織の深さ方向（測定光の出射の方向）の測定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、プローブ部１０１を交換して使用した場合の個々のプローブ部１０１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の光路長変化手段とを備えている。
【００５４】
第３のシングルモードファイバ３３１の先端に対向して、この先端とともに１軸ステージ３２０上に取り付けられ、矢印３２３に示す方向に移動自在のコリメートレンズ３２１を介して、ミラー３１９が配置されている。また、このミラー３１９と対応するレンズ３１８を介して微小角度回動可能なガルバノメータ３１７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３１７はガルバノメータコントローラ３２４により、矢印３２２方向に高速に回転される。
【００５５】
ガルバノメータ３１７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取り付けられたミラーが高速に回転するように構成されている。
【００５６】
つまり、ガルバノメータコントローラ３２４より、ガルバノメータ３１７に対して駆動信号が印加され、該駆動信号により矢印３２２方向に高速に回転することで、参照光の光路長が、生体組織の深さ方向の測定範囲に相当する光路長だけ高速に変化することとなる。この光路差の変化の一周期が一ライン分の干渉光を取得するための周期となる。
【００５７】
一方、１軸ステージ３２０はプローブ部１０１を交換した場合に、プローブ部１０１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の光路長変化手段として機能する。さらに、１軸ステージ３２０はオフセットを調整する調整手段としても機能する。例えば、プローブ部１０１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３２０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の反射光と干渉させる状態に設定することができる。
【００５８】
光路長の可変機構３１６で光路長が変えられた光は第３のシングルモードファイバ３３１の途中に設けられた光カップラ部３０８で第１のシングルモードファイバ３２７側から得られた光と混合されて、干渉光としてフォトダイオード３１０にて受光される。
【００５９】
このようにしてフォトダイオード３１０にて受光された干渉光は光電変換され、アンプ３１１により増幅された後、復調器３１２に入力される。
【００６０】
復調器３１２では干渉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３１３に入力される。
【００６１】
Ａ／Ｄ変換器３１３では、干渉光信号を例えば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。この場合、サンプリング周波数は、光路長の１走査の時間を２００で除した値となる。
【００６２】
Ａ／Ｄ変換器３１３で生成されたライン単位の干渉光データは、信号処理部３１４に入力される。信号処理部３１４では生体組織の深さ方向の干渉光データ（ラインデータ）に基づいて、血管内の各位置での断面画像及び縦断面画像（詳細は後述）を描出した後、ＬＣＤモニタ３１５（図１の参照番号１１３に対応する）に出力する。なお、断面画像の描出に用いられたラインデータ（または描出された断面画像そのもの）は、信号処理部３１４内に読み出し可能に格納され、指示入力部３３４を介してユーザから指示が入力された場合に、ＬＣＤモニタ３１５に断面画像として再表示されるものとする。
【００６３】
ここで、本実施形態に係る信号処理部３１４では、ラインデータ（または断面画像）を格納するにあたり、直線駆動装置１３０の移動量検出器１３２より出力されたパルス信号のカウント値と対応付けて格納するものとする。なお、信号処理部３１４におけるこれらの処理の詳細は後述するものとする。
【００６４】
更に、信号処理部３１４は、光路長調整手段制御装置３２６と接続されており、光路長調整手段制御装置３２６を介して１軸ステージ３２０の位置を制御する。また、信号処理部３１４はモータ制御回路３２５と接続されており、ラジアル走査モータ３０５の回転駆動を制御する。
【００６５】
また、信号処理部３１４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３２４と接続されており、ガルバノメータコントローラ３２４からの駆動信号を受信する。モータ制御回路３２５では、信号処理部３１４が受信した駆動信号を用いることによりガルバノメータコントローラ３２４との同期をとっている。
【００６６】
５．波長掃引利用の光干渉断層画像診断装置の機能構成
次に、本実施形態にかかる画像診断装置１００のうち、波長掃引利用の光干渉断層画像診断装置（ＯＦＤＩ）の主たる機能構成について図４を用いて説明する。
【００６７】
図４は、波長掃引利用の光干渉断層画像診断装置１００の機能構成を示す図である。
【００６８】
４０８は波長掃引光源であり、Ｓｗｅｐｔ Ｌａｓｅｒが用いられる。Ｓｗｅｐｔ Ｌａｓｅｒを用いた波長掃引光源４０８は、ＳＯＡ４１５（ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ｏｐｔｉｃａｌ ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）とリング状に結合された光ファイバ４１６とポリゴンスキャニングフィルタ（４０８ｂ）よりなる、Ｅｘｔｅｎｄｅｄ−ｃａｖｉｔｙ Ｌａｓｅｒの一種である。
【００６９】
ＳＯＡ４１５から出力された光は、光ファイバ４１６を進み、ポリゴンスキャニングフィルタ４０８ｂに入り、ここで波長選択された光は、ＳＯＡ４１５で増幅され、最終的にｃｏｕｐｌｅｒ４１４から出力される。
【００７０】
ポリゴンスキャニングフィルタ４０８ｂでは、光を分光する回折格子４１２とポリゴンミラー４０９との組み合わせで波長を選択する。具体的には、回折格子４１２により分光された光を２枚のレンズ（４１０、４１１）によりポリゴンミラー４０９の表面に集光させる。これによりポリゴンミラー４０９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４０８ｂから出力されるため、ミラーを回転させることで、波長の時間掃引を行うことができる。
【００７１】
ポリゴンミラー４０９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４０９と回折格子４１２とを組み合わせた波長掃引方式により、高速、高出力の波長掃引が可能となっている。
【００７２】
Ｃｏｕｐｌｅｒ４１４から出力された波長掃引光源４０８の光は、第１のシングルモードファイバ４３０の一端に入射され、先端側に伝送される。第１のシングルモードファイバ４３０は、途中の光カップラ部４３４において第２のシングルモードファイバ４３７及び第３のシングルモードファイバ４３１と光学的に結合されている。従って、波長掃引光源４０８の光は、この光カップラ部４３４により最大で３つの光路に分割されて伝送される。
【００７３】
第１のシングルモードファイバ４３０の光カップラ部４３４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４０３が回転駆動装置１２０内に設けられている。
【００７４】
更に、光ロータリジョイント４０３内の第４のシングルモードファイバ４３５の先端側は、プローブ部１０１の第５のシングルモードファイバ４３６とコネクタ／アダプタ部４０２を介して着脱自在に接続されている。これにより光の送受信を繰り返す送受信部４０１内に接続され回転駆動可能な第５のシングルモードファイバ４３６に、波長掃引光源４０８からの光が伝送される。
【００７５】
伝送された光は、送受信部４０１の先端側から体腔内の生体組織に対してラジアル走査しながら出射される。そして、生体組織の表面あるいは内部で散乱した反射光の一部が送受信部４０１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４３０側に戻る。さらに、光カップラ部４３４によりその一部が第２のシングルモードファイバ４３７側に移り、第２のシングルモードファイバ４３７の一端から出射され、光検出器（例えばフォトダイオード４１９）にて受光される。
【００７６】
スキャナ／プルバック部１０２は、光ロータリジョイント４０３が配された回転駆動装置１２０を備える。プローブ部１０１内の送受信部４０１は、非回転部と回転部との間を結合する光ロータリジョイント４０３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４０５により回転駆動される。送受信部４０１が血管内でプローブ部１０１の軸を中心に回転することで、測定光が円周方向に走査（スキャン）され、これにより血管内の所定の位置における断面画像の描出に必要な光干渉信号を得ることができる。
【００７７】
なお、ラジアル走査モータ４０５の動作は信号処理部４２３からモータ制御回路４２４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４０５の回転角度は、エンコーダ部４０６により検出される。エンコーダ部４０６において出力される出力パルスは、モータ制御回路４２４を介して信号処理部４２３に入力され、断面画像及び縦断面画像（詳細は後述）の構築に利用される。
【００７８】
スキャナ／プルバック部１０２は、更に、直線駆動装置１３０を備え、信号処理部４２３からの指示に基づいて、送受信部４０１の軸方向動作を規定している。なお、直線駆動モータ１３１の制御回路（ドライバ）は、直線駆動装置１３０内に設置されるものとし、ここでは図示を省略している。
【００７９】
なお、ラジアル走査モータ４０５と直線駆動モータ１３１とは着脱可能に接続されていても、一体的に構成されていてもよい。
【００８０】
一方、第３のシングルモードファイバ４３１の光カップラ部４３４より先端側には、参照光の光路長を微調整する光路長の可変機構４２５が設けられている。
【００８１】
この光路長の可変機構４２５はプローブ部１０１を交換して使用した場合の個々のプローブ部の長さのばらつきを吸収できるように、その長さのばらつき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。
【００８２】
第３のシングルモードファイバ４３１およびコリメートレンズ４２６は、その光軸方向に矢印４３３で示すように移動自在な１軸ステージ４３２上に設けられ、光路長変化手段を形成している。
【００８３】
具体的には、１軸ステージ４３２はプローブ部１０１を交換した場合に、プローブ部１０１の光路長のばらつき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として機能する。さらに、１軸ステージ４３２はオフセットを調整する調整手段としても機能する。例えば、プローブ部１０１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４３２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の反射光と干渉させる状態に設定することができる。
【００８４】
光路長の可変機構４２５で光路長が微調整された光は第３のシングルモードファイバ４３１の途中に設けた光カップラ部４３４で第１のシングルモードファイバ４３０側から得られた光と混合されて、干渉光としてフォトダイオード４１９にて受光される。
【００８５】
このようにしてフォトダイオード４１９にて受光された干渉光は光電変換され、アンプ４２０により増幅された後、復調器４２１に入力される。この復調器４２１では干渉光の信号部分のみを抽出する復調処理を行い、その出力は干渉光信号としてＡ／Ｄ変換器４２２に入力される。
【００８６】
Ａ／Ｄ変換器４２２では、干渉光信号を例えば９０ＭＨｚ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９０ＭＨｚとしたのは、波長掃引の繰り返し周波数を４０ｋＨｚにした場合に、波長掃引の周期（２５．０μｓｅｃ）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。
【００８７】
Ａ／Ｄ変換器４２２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４２３に入力される。信号処理部４２３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（ラインデータ）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描出した後、ＬＣＤモニタ４１７（図１の参照番号１１３に対応する）に出力する。また、並行して、当該生成されたラインデータを用いて縦断面画像（詳細は後述）を描出し、ＬＣＤモニタ４１７に出力する。なお、断面画像の描出に用いられたラインデータ（または描出した断面画像そのもの）は、信号処理部４２３内に読み出し可能に格納され、指示入力部４３９を介してユーザから指示が入力された場合に、ＬＣＤモニタ４１７に断面画像として再表示されるものとする。
【００８８】
ここで、本実施形態に係る信号処理部４２３では、ラインデータ（または断面画像）を格納するにあたり、直線駆動装置１３０の移動量検出器１３２より出力されたパルス信号のカウント値と対応付けて格納するものとする。なお、信号処理部４２３におけるこれらの処理の詳細は後述するものとする。
【００８９】
更に、信号処理部４２３は、光路長調整手段制御装置４１８と接続されている。信号処理部４２３は光路長調整手段制御装置４１８を介して上述した１軸ステージ４３２の位置を制御する。
【００９０】
６．送受信部のラジアル動作
図５は送受信部のラジアル動作を説明するための模式図である。図５（ａ）、（ｂ）はそれぞれプローブ部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。
【００９１】
図５（ａ）において、５０３はプローブ部１０１が挿入された血管断面を示している。上述のように、プローブ部１０１はその先端内部に送受信部（２０１、３０１、４０１）が取り付けられており、ラジアル走査モータ２１３、３０５、４０５により矢印５０２方向に回転する。
【００９２】
送受信部（２０１、３０１、４０１）では、各回転角度にて超音波または測定光の送信／受信を行う。ライン１、２、・・・５１２は各回転角度における超音波または測定光の送信方向を示している。本実施形態に係る画像診断装置１００では、送受信部（２０１、３０１、４０１）が所定の血管断面５０３にて３６０度回動する間に、５１２回の超音波または測定光の送信／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または測定光の送信／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。
【００９３】
このような超音波または測定光の送信／受信は、血管内を矢印５０４方向（図５（ｂ））に進みながら行われる。なお、矢印５０４方向への送受信部（２０１、３０１、４０１）の進行に合わせて、各血管断面における送受信部（２０１、３０１、４０１）による信号の送信／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）」と呼んでいる。
【００９４】
７．信号処理部の詳細構成
次に、画像診断装置１００の信号処理部２２５、３１４、４２３において、断面画像及び縦断面画像を構築する構築処理、ならびにラインデータを信号処理部２２５、３１４、４２３内に格納する格納処理を実現するための機能構成について、図６、図７、図８を用いて説明する。なお、以下に説明する構築処理及び格納処理は、専用のハードウェアを用いて実現してもよいし、各部の機能をソフトウェアにより（コンピュータがプログラムを実行することにより）実現してもよい。
【００９５】
図６は、画像診断装置１００の信号処理部２２５、３１４、４２３における構築処理と格納処理とを実現するための機能構成ならびに関連する機能ブロックを示した図である。また、図７は、信号処理部２２５、３１４、４２３における構築処理及び格納処理の具体例を模式的に示した図である。更に、図８は、信号処理部２２５、３１４、４２５において生成されたラインデータをラインデータメモリに格納した様子を示した図である。
【００９６】
なお、以下では、説明を簡略化するために、光干渉断層画像診断装置１００（図３）の信号処理部３１４について説明するものとする（他の画像診断装置の場合も、同様であるため、ここでは説明は省略する）。
【００９７】
Ａ／Ｄ変換器３１３で生成された干渉光データは、図６に示すラインデータ生成部６０１において、モータ制御回路３２５から出力されるラジアル走査モータ３０５のエンコーダ部３０６の信号を用いてラジアル走査モータ１回転あたりのライン数が５１２本となるように処理される。
【００９８】
なお、ここでは一例として、５１２ラインから断面画像を構築することとしているが、このライン数に限定されるものではない。
【００９９】
ラインデータ生成部６０１より出力されたラインデータ６１４は、制御部６０６からの指示に基づいて、ラジアル走査モータ１回転分ごとに、ラインデータメモリ６０２に格納される。このとき、制御部６０６では、直線駆動装置１３０の移動量検出器１３２より出力されたパルス信号をカウントしておき、ラインデータ６１４をラインデータメモリ６０２に格納する際、それぞれのラインデータ６１４を生成した際のカウント値と対応付けて格納する（図７の６１５は、ラインデータ６１４が、ラジアル走査モータ１回転分（５１２ライン）ごとに、カウント値と対応付けて格納された様子を示しており、図８は具体的な対応関係を示している）。
【０１００】
なお、ここでは、ラインデータメモリ６０２を配し、ラインデータ６１４を、直線駆動装置１３０の移動量検出器１３２より出力されたパルス信号のカウント値と対応付けて格納する場合について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、断面画像構築部６０３の後に断面画像データメモリを配し、断面画像６１７を、直線駆動装置１３０の移動量検出器１３２より出力されたパルス信号のカウント値と対応付けて格納するように構成してもよい。
【０１０１】
図６〜図８の説明に戻る。カウント値と対応付けて格納されたラインデータ６１５は、制御部６０６からの指示に基づいて、断面画像構築部６０３にて各種処理（ライン加算平均処理、フィルタ処理等）が施された後、Ｒθ変換されることで、順次断面画像６１７として出力される。図７の６１７は、カウント値と対応付けられた複数の断面画像の一例を示している。
【０１０２】
更に、画像処理部６０５において、ＬＣＤモニタ３１５に表示するための画像処理が施された後、断面画像６１７’としてＬＣＤモニタ３１５に出力される。
【０１０３】
また、カウント値と対応付けて格納されたラインデータ６１５は、制御部６０６からの指示に基づいて、縦断面画像構築部６０４により読み出される。縦断面画像構築部６０４では、読み出されたラインデータ６１５を用いて縦断面画像６１６を構築する。
【０１０４】
なお、ここでは一例としてラインデータ６１５から縦断面画像の構築を行う場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、断面画像６１７から縦断面画像を構築するようにしてもよい。
【０１０５】
図７の６１６は、縦断面画像構築部６０４において、ラインデータ６１５に基づいて縦断面画像を構築する様子を示している。同図に示すように、縦断面画像構築部６０４では、まず、読み出した各カウント値における各ラインデータ６１５（ライン１〜ライン５１２までのラインデータがそれぞれ含まれる）について、所定のラインデータ（断面画像を構築した場合の断面画像の中心座標を通る任意の座標軸に対応する２本のラインデータ（互いに１８０°の関係にあるラインデータ））をそれぞれ抽出する（図７の例では、ライン１とライン２５６のラインデータが抽出されている）。続いて、各ラインデータ６１５より抽出された２ラインずつのラインデータを、各ラインデータ６１５に対応付けられたカウント値に対応する軸方向の位置に配列する。これにより、横軸をカウント値、縦軸をラインデータ（具体的にはラインデータの画素値）とする縦断面画像６１６が構築される。
【０１０６】
このように、抽出したラインデータの画像値を各ラインデータ６１５に対応付けられたカウント値に対応する軸方向の位置に配列する構成とすることで、ラジアル動作の開始位置を基準位置とする送受信部３０１の軸方向の各位置に対応する縦断面画像を構築することが可能となる。
【０１０７】
構築された縦断面画像６１６は、制御部６０６からの指示に基づいて、画像処理部６０５により読み出され、ＬＣＤモニタ３１５に表示するための画像処理が施された後、縦断面画像６１６’としてＬＣＤモニタ３１５に出力される。
【０１０８】
ＬＣＤモニタ３１５では、画像処理部６０５において画像処理された断面画像６１７’と縦断面画像６１６’とを並列して表示する。また、指示入力部３３４を介してユーザから入力された指示に対応する位置に配列されたラインデータと同じカウント値が対応付けられた、ラインデータメモリ６０２内の各ラインデータを用いて構築された断面画像６１７’を再表示する。
【０１０９】
更に、指示入力部３３４を介してユーザから入力された移動指示に基づいて、再表示された断面画像６１７’を撮像した際（断面画像６１７’の構築に用いられたラインデータを生成するための反射光を取得した際）の送受信部の軸方向の位置まで送受信部が移動するよう、送受信部３０１の軸方向動作を制御する。
【０１１０】
なお、ＬＣＤモニタ３１５における断面画像６１７’及び縦断面画像６１６’の表示、指示入力部３３４を介してユーザから入力された指示に対応する断面画像６１７’の再表示、ならびに再表示された断面画像６１７’が撮像された位置までの送受信部３０１の移動についての詳細は、以下に説明する。
【０１１１】
８．ＬＣＤモニタにおける表示例及び指示入力部
図９は、ＬＣＤモニタ３１５における断面画像６１７’及び縦断面画像６１６’の表示、および、指示入力部３３４を介してユーザから入力された指示に対応する断面画像６１７’の再表示、ならびに再表示された断面画像６１７’が撮像された位置までの送受信部３０１の移動について説明するための図である。
【０１１２】
図９に示すように、ＬＣＤモニタ３１５は、断面画像６１７’を表示する断面画像表示領域９０１と、縦断面画像６１６’を表示する縦断面画像表示領域９０２とを有する。断面画像表示領域９０１には、送受信部３０１のラジアル動作に伴って生成された複数の断面画像６１７’が、リアルタイムに順次表示される。
【０１１３】
一方、縦断面画像表示領域９０２では、送受信部３０１のラジアル動作に伴って、縦断面画像６１６’が徐々に構築されていき、ラジアル動作が停止するまで、縦断面画像６１６’の構築が継続する。
【０１１４】
縦断面画像表示領域９０２には、軸方向の所定の位置を指定するための指示子９０３が表示されており、ユーザは、指示入力部３３４を介して当該指示子９０３を軸方向に移動させることで、縦断面画像６１６’の軸方向の所定の位置を指定することができる。
【０１１５】
本実施形態に係る画像診断装置１００では、指定された軸方向の位置に対応する位置に配列されたラインデータを用いて構築された断面画像６１７’が、断面画像表示領域９０１内に表示されるように構成されている。このように構成することにより、ユーザは、血管の軸方向の位置を指定するだけで、当該位置に対応する断面画像６１７’を視認することが可能となる。
【０１１６】
つまり、従来の画像診断装置では、ユーザは、ラジアル動作を開始させてから、送受信部が実際に血管の軸方向のどの位置まで移動した際の断面画像であるのかを、再表示された断面画像からでは正確に把握することができなかったところ、本実施形態に係る画像診断装置では、ユーザは、血管の軸方向の位置と対応付けて断面画像を視認することが可能となる。
【０１１７】
更に、ＬＣＤモニタ３１５は、送受信部位置合わせボタン９０４を有する。送受信部位置合わせボタン９０４が押下されると、現在、断面画像表示領域９０１に表示されている断面画像６１７’が撮像された際の送受信部３０１の位置まで送受信部３０１が移動するよう送受信部３０１の軸方向動作が制御される。
【０１１８】
９．断面画像を取得する際の作業フローの説明
次に、断面画像を取得する際の作業フローについて図１０を用いて説明する。なお、以下に説明する作業フローは、光干渉断層画像診断装置または波長掃引利用の光干渉断層画像診断装置１００を用いて血管内の断面画像を取得する場合を示したものである。
【０１１９】
ステップＳ１００１において、ユーザはフラッシュ操作を行う。フラッシュ操作とは、撮像対象となる部位において血管内の血液を予め除去する操作である。具体的には、送受信部３０１が収納されるガイドカテーテル（不図示）から生理食塩水、乳酸リンゲル、造影剤などを放出し、撮像部位の血管内の血液を除去する操作をいう。
【０１２０】
これは、光干渉断層画像診断装置または波長掃引利用の光干渉断層画像診断装置で用いられる干渉光は、波長が８００ｎｍ〜１５５０ｎｍ程度であり、血液に対して不透過であり、血管の断面画像の描出に際しては、撮像部位において血管内の血液を予め除去しておく必要があるからである。そこで、光干渉断層画像診断装置または波長掃引利用の光干渉断層画像診断装置１００による断面画像の描出に際しては、予め、プローブ部１０１から生理食塩水、乳酸リンゲル、造影剤などを放出し、撮像部位の血管内の血液を除去するフラッシュ操作を行っておく。
【０１２１】
ステップＳ１００２では、ユーザは、広範囲における断面画像を取得するための操作を行う。具体的には、送受信部３０１を適当な速度で引き抜くプルバックを行うことにより、疾患部分を含む広範囲にわたって、断面画像を取得する。
【０１２２】
ステップＳ１００３では、広範囲断面画像取得操作に伴って取得された断面画像をＬＣＤモニタ１１３に表示する表示処理を行う。なお、当該表示処理は、広範囲断面画像取得操作において、ユーザが、送受信部３０１をプルバックさせるのと並行して、実行される。
【０１２３】
ステップＳ１００４では、断面画像の表示に伴って表示された縦断面画像から、ユーザが、再度、表示させたい位置を指示子９０３を用いて指定する（疾患部分と予想される位置を指定する）。ステップＳ１００５では、ステップＳ１００４において指定された位置に対応する位置に配列されたラインデータと同じカウント値が対応付けられたラインデータを用いて構築された断面画像について再表示する“軸方向の位置情報表示処理”を行う。なお、ステップＳ１００５の“軸方向の位置情報表示処理”の詳細は後述する。
【０１２４】
ステップＳ１００６では、ステップＳ１００５において再表示された断面画像が撮像された位置まで送受信部が移動するよう軸方向動作を制御する。なお、送受信部の位置合わせ処理の詳細は後述する。
【０１２５】
ステップＳ１００７では、ユーザは、再度フラッシュ操作を行う。そして、フラッシュ操作後、ステップＳ１００８では、ユーザは、局所断面画像を取得するための操作を行う。具体的には、ステップＳ１００６において移動された位置をラジアル動作開始位置として、送受信部３０１をプルバックさせることにより、疾患部分について再度、詳細な断面画像を取得する。
【０１２６】
以上のような作業フローにより、ユーザは、広範囲断面画像取得操作に基づいて取得された断面画像に基づいて、疾患部分を確認したのち、当該疾患部分まで、送受信部を移動させ、再度、疾患部分について局所断面画像取得操作を行うといった作業を行うことが可能となり、疾患部分についてより詳細な断面画像を取得することが可能となる。
【０１２７】
１０．軸方向の位置情報表示処理の詳細
次に軸方向の位置情報表示処理（ステップＳ１００５）の詳細について説明する。図１１は、軸方向の位置情報表示処理の詳細な流れを示すフローチャートである。
【０１２８】
ステップＳ１１０１では、縦断面画像上においてユーザにより指定された指示子９０３の位置を認識する。
【０１２９】
ステップＳ１１０２では、ステップＳ１１０１において認識された縦断面画像上の指示子９０３の位置に対応する位置に配列されたラインデータのカウント値を取得することで、指示子９０３の位置に対応する位置情報を取得し表示する。なお、指示子が２回選択された場合には、２つの位置に対応する位置情報を取得し表示する。
【０１３０】
ステップＳ１１０３では、ステップＳ１１０２において取得された位置情報に対応するラインデータを、ラインデータメモリ６０２に格納されたラインデータ（図８参照）の中から判別する。なお、位置情報に対応するラインデータとは、位置情報が示す位置に配列されたラインデータ、または位置情報が示す位置に最も近い位置に配列されたラインデータをいうものとする。
【０１３１】
ステップＳ１１０４では、ステップＳ１１０３において判別されたラインデータと同じカウント値が対応付けられたラインデータを読み出し、ステップＳ１１０５では、当該読み出したラインデータに基づいて構築された断面画像をＬＣＤモニタ３１５に再表示する。
【０１３２】
１１．送受信部の位置合わせ処理の詳細
次に送受信部の位置合わせ処理（ステップＳ１００６）の詳細について説明する。図１２は、位置合わせ処理の詳細な流れを示すフローチャートである。
【０１３３】
ステップＳ１２０１では、ＬＣＤモニタ３１５において、ユーザにより送受信部位置合わせボタン９０４が押下された場合に、これを受け付ける。
【０１３４】
ステップＳ１２０２では、送受信部位置合わせボタン９０４が押下された時点での、送受信部の位置（現在位置）に対応するカウント値を認識する。
【０１３５】
ステップＳ１２０３では、送受信部位置合わせボタン９０４が押下された際に、指示子９０３により指定された位置に配列されたラインデータに対応付けられたカウント値を取得する。
【０１３６】
ステップＳ１２０４では、ステップＳ１２０２において認識したカウント値と、ステップＳ１２０３において取得したカウント値とを対比し、ステップＳ１２０３においてカウント値により特定される軸方向の位置まで、送受信部を移動させるための移動量及び移動方向を算出する。
【０１３７】
具体的には、ステップＳ１２０２において認識したカウント値とステップＳ１２０３において取得したカウント値との差分を算出し、該差分値に所定の係数を積算することで得られたカウント値に対応する移動量を算出する。また、送受信部の移動方向は、算出された差分値の正負に応じて判断する。
【０１３８】
なお、差分値に所定の係数を積算するのは、送受信部のラジアル動作を、所望の位置よりもやや手前から（送受信部の軸方向動作において、やや上流側から）開始させるためである。送受信部のラジアル動作は、動作速度が安定するまでに多少の時間がかかるため、所望の位置から送受信部のラジアル動作を開始させてしまうと、動作速度が安定する前に、所望の位置での断面画像が撮像されてしまうこととなるからである。
【０１３９】
このため、差分値に積算される所定の係数は、送受信部の移動方向が、軸方向と反対側（上流側への移動）である場合には、１．０以上の値を用いる。また、送受信部の移動方向が、軸方向（下流側への移動）である場合には、所定の係数は、１．０未満となる。
【０１４０】
なお、上記説明では、差分値に所定の係数を積算することとしたが、本発明はこれに限定されず、差分値に対応する移動量を算出した後に、移動方向に応じて、所定量を加算／減算するように構成してもよい。
【０１４１】
図１２に戻る。ステップＳ１２０５では、ステップＳ１２０４において算出された移動量及び移動方向に基づいて、制御部６０６は、直線駆動装置１３０の直線駆動モータ１３１を制御する。
【０１４２】
以上の説明から明らかなように、本実施形態に係る画像診断装置では、取得されたラインデータを、スキャナ／プルバック部の直線駆動装置から出力されたパルス信号のカウント値と対応付けて格納する構成とした。また、当該ラインデータ及びカウント値を用いて、縦断面画像を構築し、表示する構成とした。
【０１４３】
これにより、本実施形態に係る画像診断装置１００では、縦断面画像上の指定された軸方向の位置に対応する断面画像を、断面画像表示領域内に再表示させることが可能となった。
【０１４４】
更に、送受信部位置合わせボタンを設け、送受信部位置合わせボタンが押下された場合に、縦断面画像上の指定された軸方向の位置に対応する断面画像が撮像された際の送受信部の位置まで、送受信部を軸方向動作させるよう制御する構成とした。
【０１４５】
この結果、従来の画像診断装置では、ユーザは、ラジアル動作を開始させてから、送受信部が実際に血管の軸方向のどの位置まで移動した際の断面画像であるのかを、再表示された断面画像からでは正確に把握することができなかったところ、本実施形態に係る画像診断装置によれば、ユーザは、血管の軸方向の位置と対応付けて断面画像を視認することが可能となる。
【０１４６】
また、従来の画像診断装置では、再度、疾患部位の位置において撮像を行いたい場合であっても、当該位置に精度よく送受信部を移動させることができなかったところ、本実施形態に係る画像診断装置によれば、ユーザは、縦断面画像上において位置を指定するだけで、当該位置に対応する軸方向の位置まで、自動的に送受信部を移動させることが可能となる。
【０１４７】
［第２の実施形態］
上記第１の実施形態では、ラインデータメモリを配し、ラインデータとカウント値とを対応付けて格納する構成を前提としていた。このため、縦断面画像上において指定された軸方向の位置に配列されたラインデータを識別し、該識別したラインデータに対応付けられたカウント値を取得することで、送受信部の移動量及び移動方向を算出する構成としていた。
【０１４８】
しかしながら、本発明はこれに限定されず、断面画像データメモリを配し、断面画像とカウント値とを対応付けて格納する構成としてもよい。この場合、送受信部位置合わせボタン９０４が押下された際に、断面画像表示領域９０１に表示されていた断面画像を識別し、該識別した断面画像に対応付けられたカウント値を取得することで、送受信部の移動量及び移動方向が算出されることとなる。
【０１４９】
あるいは、断面画像データメモリに格納された断面画像を、直接、ユーザが指定することで、該指定された断面画像に対応付けられたカウント値を取得し、該取得したカウント値を用いて送受信部の移動量及び移動方向を算出するように構成してもよい。
【０１５０】
なお、このように断面画像データメモリを配する構成とした場合、縦断面画像は、断面画像に基づいて構築されることとなる。具体的には、各断面画像より、所定の座標軸上の画素値を抽出し、各断面画像に対応付けて格納されたカウント値に応じた位置に、該抽出した画素値を配列することで構築されることとなる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号の送受信を連続的に行う送受信部を、体腔内において軸方向に移動させながら該体腔内からの反射信号を取得し、該取得した反射信号に基づいて該体腔内の断面画像の構築に用いられるラインデータを生成するとともに、該生成したラインデータを用いて、該体腔内の断面画像を軸方向に複数構築する画像診断装置であって、
前記送受信部の所定の基準位置からの軸方向の移動量に関する情報を受信する受信手段と、
それぞれの前記断面画像の構築に用いられる複数の前記ラインデータの中から、それぞれの前記断面画像における所定の座標位置に対応するラインデータを抽出するとともに、該抽出したラインデータが生成された際に受信した、前記送受信部の所定の基準位置からの軸方向の移動量に関する情報を取得し、該抽出したラインデータを、該取得した移動量に関する情報に応じた位置に配列することで、前記軸方向に複数構築された断面画像に対する縦断面画像を構築する構築手段と、
前記構築された縦断面画像を表示する表示手段と、
前記表示された縦断面画像上において、ユーザにより指定された位置に配列された前記ラインデータを識別するとともに、該ユーザにより位置が指定された際に受信した、前記送受信部の所定の基準位置からの軸方向の移動量に関する情報を用いて、該識別したラインデータを生成可能な軸方向の位置まで前記送受信部を移動させるための、前記送受信部の移動量及び移動方向を算出する算出手段と、
前記算出手段により算出された移動量及び移動方向に基づいて、前記送受信部の動作を制御する制御手段と
を備えることを特徴とする画像診断装置。
【請求項２】
前記ユーザにより指定された位置に配列されたラインデータには、前記ユーザにより指定された位置に最も近い位置に配列されたラインデータが含ま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】
信号の送受信を連続的に行う送受信部を、体腔内において軸方向に移動させながら該体腔内からの反射信号を取得し、該取得した反射信号に基づいて、該体腔内の断面画像を軸方向に複数構築する画像診断装置であって、
前記送受信部の所定の基準位置からの軸方向の移動量に関する情報を受信する受信手段と、
前記構築された複数の断面画像それぞれを、該複数の断面画像それぞれが構築された際に受信した、前記送受信部の所定の基準位置からの軸方向の移動量に関する情報と対応付けて格納する格納手段と、
前記格納手段に格納された断面画像の中から、ユーザの指示に対応する断面画像を識別し、該識別した断面画像に対応付けて格納された前記移動量に関する情報を読み出す読出手段と、
ユーザより移動指示が入力された際に受信した、前記送受信部の所定の基準位置からの軸方向の移動量に関する情報を判別し、前記読出手段により読み出された前記移動量に関する情報を用いて、前記識別した断面画像を構築するための軸方向の位置まで前記送受信部を移動させるための、前記送受信部の移動量及び移動方向を算出する算出手段と、
前記算出手段により算出された移動量及び移動方向に基づいて、前記送受信部の動作を制御する制御手段と
を備えることを特徴とする画像診断装置。
【請求項４】
前記格納手段に格納された前記複数の断面画像それぞれについて、所定の座標軸上の画素値を抽出し、該各断面画像に対応付けて格納された前記移動量に関する情報に応じた位置に、該抽出したそれぞれの画素値を配列することで、前記構築された複数の断面画像に対する縦断面画像を構築する構築手段を更に備え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】
前記構築された複数の断面画像のいずれかを表示する断面画像表示領域と、前記構築された縦断面画像を表示する縦断面画像表示領域とを表示する表示手段を更に備えることを特徴とする請求項４に記載の画像診断装置。
【請求項６】
前記表示手段により前記縦断面画像表示領域に表示された縦断面画像上において、前記軸方向の所定の位置を指定する指定手段を更に備え、
前記表示手段は、前記指定手段により指定された位置に配列された画素値が抽出された断面画像を、前記断面画像表示領域に表示することを特徴とする特徴とする請求項５に記載の画像診断装置。
【請求項７】
前記指定手段により指定された位置に配列された画素値には、指定された位置に最も近い位置に配列された画素値が含まれることを特徴とする請求項６に記載の画像診断装置。
【請求項８】
前記読出手段は、前記ユーザより移動指示が入力された際に、前記断面画像表示領域に表示されている断面画像を、前記ユーザの指示に対応する断面画像として識別することを特徴とする請求項６または７に記載の画像診断装置。
【請求項９】
信号の送受信を連続的に行う送受信部を、体腔内において軸方向に移動させながら該体腔内からの反射信号を取得し、該取得した反射信号に基づいて該体腔内の断面画像の構築に用いられるラインデータを生成するとともに、該生成したラインデータを用いて、該体腔内の断面画像を軸方向に複数構築する画像診断装置の制御方法であって、
前記送受信部の所定の基準位置からの軸方向の移動量に関する情報を受信する受信工程と、
それぞれの前記断面画像の構築に用いられる複数の前記ラインデータの中から、それぞれの前記断面画像における所定の座標位置に対応するラインデータを抽出するとともに、該抽出したラインデータが生成された際に受信した、前記送受信部の所定の基準位置からの軸方向の移動量に関する情報を取得し、該抽出したラインデータを、該取得した移動量に関する情報に応じた位置に配列することで、前記軸方向に複数構築された断面画像に対する縦断面画像を構築する構築工程と、
前記構築された縦断面画像を表示する表示工程と、
前記表示された縦断面画像上において、ユーザにより指定された位置に配列された前記ラインデータを識別するとともに、該ユーザにより位置が指定された際に受信した、前記送受信部の所定の基準位置からの軸方向の移動量に関する情報を用いて、該識別したラインデータを生成可能な軸方向の位置まで前記送受信部を移動させるための、前記送受信部の移動量及び移動方向を算出する算出工程と、
前記算出工程において算出された移動量及び移動方向に基づいて、前記送受信部の動作を制御する制御工程と
を備えることを特徴とする画像診断装置の制御方法。
【請求項１０】
信号の送受信を連続的に行う送受信部を、体腔内において軸方向に移動させながら該体腔内からの反射信号を取得し、該取得した反射信号に基づいて、該体腔内の断面画像を軸方向に複数構築する画像診断装置の制御方法であって、
前記送受信部の所定の基準位置からの軸方向の移動量に関する情報を受信する受信工程と、
前記構築された複数の断面画像それぞれを、該複数の断面画像それぞれが構築された際に受信した、前記送受信部の所定の基準位置からの軸方向の移動量に関する情報と対応付けて格納する格納工程と、
前記格納工程において格納された断面画像の中から、ユーザの指示に対応する断面画像を識別し、該識別した断面画像に対応付けて格納された前記移動量に関する情報を読み出す読出工程と、
ユーザより移動指示が入力された際に受信した、前記送受信部の所定の基準位置からの軸方向の移動量に関する情報を判別し、前記読出工程により読み出された前記移動量に関する情報を用いて、前記識別した断面画像を構築するための軸方向の位置まで前記送受信部を移動させるための、前記送受信部の移動量及び移動方向を算出する算出工程と、
前記算出工程において算出された移動量及び移動方向に基づいて、前記送受信部の動作を制御する制御工程と
を備えることを特徴とする画像診断装置の制御方法。
【請求項１１】
請求項９または１０に記載の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項１】
信号の送受信を連続的に行う送受信部を、体腔内において軸方向に移動させながら該体腔内からの反射信号を取得し、該取得した反射信号に基づいて該体腔内の断面画像の構築に用いられるラインデータを生成するとともに、該生成したラインデータを用いて、該体腔内の断面画像を軸方向に複数構築する画像診断装置であって、
前記送受信部の所定の基準位置からの軸方向の移動量に関する情報を受信する受信手段と、
それぞれの前記断面画像の構築に用いられる複数の前記ラインデータの中から、それぞれの前記断面画像における所定の座標位置に対応するラインデータを抽出するとともに、該抽出したラインデータが生成された際に受信した、前記送受信部の所定の基準位置からの軸方向の移動量に関する情報を取得し、該抽出したラインデータを、該取得した移動量に関する情報に応じた位置に配列することで、前記軸方向に複数構築された断面画像に対する縦断面画像を構築する構築手段と、
前記構築された縦断面画像を表示する表示手段と、
前記表示された縦断面画像上において、ユーザにより指定された位置に配列された前記ラインデータを識別するとともに、該ユーザにより位置が指定された際に受信した、前記送受信部の所定の基準位置からの軸方向の移動量に関する情報を用いて、該識別したラインデータを生成可能な軸方向の位置まで前記送受信部を移動させるための、前記送受信部の移動量及び移動方向を算出する算出手段と、
前記算出手段により算出された移動量及び移動方向に基づいて、前記送受信部の動作を制御する制御手段と
を備えることを特徴とする画像診断装置。
【請求項２】
前記ユーザにより指定された位置に配列されたラインデータには、前記ユーザにより指定された位置に最も近い位置に配列されたラインデータが含ま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】
信号の送受信を連続的に行う送受信部を、体腔内において軸方向に移動させながら該体腔内からの反射信号を取得し、該取得した反射信号に基づいて、該体腔内の断面画像を軸方向に複数構築する画像診断装置であって、
前記送受信部の所定の基準位置からの軸方向の移動量に関する情報を受信する受信手段と、
前記構築された複数の断面画像それぞれを、該複数の断面画像それぞれが構築された際に受信した、前記送受信部の所定の基準位置からの軸方向の移動量に関する情報と対応付けて格納する格納手段と、
前記格納手段に格納された断面画像の中から、ユーザの指示に対応する断面画像を識別し、該識別した断面画像に対応付けて格納された前記移動量に関する情報を読み出す読出手段と、
ユーザより移動指示が入力された際に受信した、前記送受信部の所定の基準位置からの軸方向の移動量に関する情報を判別し、前記読出手段により読み出された前記移動量に関する情報を用いて、前記識別した断面画像を構築するための軸方向の位置まで前記送受信部を移動させるための、前記送受信部の移動量及び移動方向を算出する算出手段と、
前記算出手段により算出された移動量及び移動方向に基づいて、前記送受信部の動作を制御する制御手段と
を備えることを特徴とする画像診断装置。
【請求項４】
前記格納手段に格納された前記複数の断面画像それぞれについて、所定の座標軸上の画素値を抽出し、該各断面画像に対応付けて格納された前記移動量に関する情報に応じた位置に、該抽出したそれぞれの画素値を配列することで、前記構築された複数の断面画像に対する縦断面画像を構築する構築手段を更に備え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】
前記構築された複数の断面画像のいずれかを表示する断面画像表示領域と、前記構築された縦断面画像を表示する縦断面画像表示領域とを表示する表示手段を更に備えることを特徴とする請求項４に記載の画像診断装置。
【請求項６】
前記表示手段により前記縦断面画像表示領域に表示された縦断面画像上において、前記軸方向の所定の位置を指定する指定手段を更に備え、
前記表示手段は、前記指定手段により指定された位置に配列された画素値が抽出された断面画像を、前記断面画像表示領域に表示することを特徴とする特徴とする請求項５に記載の画像診断装置。
【請求項７】
前記指定手段により指定された位置に配列された画素値には、指定された位置に最も近い位置に配列された画素値が含まれることを特徴とする請求項６に記載の画像診断装置。
【請求項８】
前記読出手段は、前記ユーザより移動指示が入力された際に、前記断面画像表示領域に表示されている断面画像を、前記ユーザの指示に対応する断面画像として識別することを特徴とする請求項６または７に記載の画像診断装置。
【請求項９】
信号の送受信を連続的に行う送受信部を、体腔内において軸方向に移動させながら該体腔内からの反射信号を取得し、該取得した反射信号に基づいて該体腔内の断面画像の構築に用いられるラインデータを生成するとともに、該生成したラインデータを用いて、該体腔内の断面画像を軸方向に複数構築する画像診断装置の制御方法であって、
前記送受信部の所定の基準位置からの軸方向の移動量に関する情報を受信する受信工程と、
それぞれの前記断面画像の構築に用いられる複数の前記ラインデータの中から、それぞれの前記断面画像における所定の座標位置に対応するラインデータを抽出するとともに、該抽出したラインデータが生成された際に受信した、前記送受信部の所定の基準位置からの軸方向の移動量に関する情報を取得し、該抽出したラインデータを、該取得した移動量に関する情報に応じた位置に配列することで、前記軸方向に複数構築された断面画像に対する縦断面画像を構築する構築工程と、
前記構築された縦断面画像を表示する表示工程と、
前記表示された縦断面画像上において、ユーザにより指定された位置に配列された前記ラインデータを識別するとともに、該ユーザにより位置が指定された際に受信した、前記送受信部の所定の基準位置からの軸方向の移動量に関する情報を用いて、該識別したラインデータを生成可能な軸方向の位置まで前記送受信部を移動させるための、前記送受信部の移動量及び移動方向を算出する算出工程と、
前記算出工程において算出された移動量及び移動方向に基づいて、前記送受信部の動作を制御する制御工程と
を備えることを特徴とする画像診断装置の制御方法。
【請求項１０】
信号の送受信を連続的に行う送受信部を、体腔内において軸方向に移動させながら該体腔内からの反射信号を取得し、該取得した反射信号に基づいて、該体腔内の断面画像を軸方向に複数構築する画像診断装置の制御方法であって、
前記送受信部の所定の基準位置からの軸方向の移動量に関する情報を受信する受信工程と、
前記構築された複数の断面画像それぞれを、該複数の断面画像それぞれが構築された際に受信した、前記送受信部の所定の基準位置からの軸方向の移動量に関する情報と対応付けて格納する格納工程と、
前記格納工程において格納された断面画像の中から、ユーザの指示に対応する断面画像を識別し、該識別した断面画像に対応付けて格納された前記移動量に関する情報を読み出す読出工程と、
ユーザより移動指示が入力された際に受信した、前記送受信部の所定の基準位置からの軸方向の移動量に関する情報を判別し、前記読出工程により読み出された前記移動量に関する情報を用いて、前記識別した断面画像を構築するための軸方向の位置まで前記送受信部を移動させるための、前記送受信部の移動量及び移動方向を算出する算出工程と、
前記算出工程において算出された移動量及び移動方向に基づいて、前記送受信部の動作を制御する制御工程と
を備えることを特徴とする画像診断装置の制御方法。
【請求項１１】
請求項９または１０に記載の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【図１Ａ】
【図１Ｂ】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１Ｂ】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１１−７２５９７（Ｐ２０１１−７２５９７Ａ）
【公開日】平成２３年４月１４日（２０１１．４．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２２７８３９（Ｐ２００９−２２７８３９）
【出願日】平成２１年９月３０日（２００９．９．３０）
【出願人】（０００１０９５４３）テルモ株式会社 (2,232)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年４月１４日（２０１１．４．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月３０日（２００９．９．３０）
【出願人】（０００１０９５４３）テルモ株式会社 (2,232)
【Ｆターム（参考）】
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