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【発明の名称】 光断層画像装置
【発明者】 【氏名】上野 仁士

【氏名】金子 守

【氏名】平尾 勇実

【氏名】小澤 剛志

【氏名】山宮 広之

【氏名】堀井 章弘

【氏名】水野 均

【氏名】広谷 純

【氏名】今泉 克一

【氏名】青木 秀道

【氏名】大野 正弘

【氏名】安田 英治

【氏名】上杉 武文

【氏名】河合 利昌

【氏名】大明 義直

【氏名】吉野 謙二
【要約】 【課題】内視鏡で観察している領域に対応する部分の断層像部分を自動的に表示する等の操作性の良い光断層画像装置を提供する。

【解決手段】内視鏡２の鉗子チャンネル１７内にガイド光と混合された低干渉光を導光し、先端から周方向に照射する光走査プローブ９が挿通され、挿入部１６の先端部１４に設けた撮像手段により撮像された画像は通常像用フレームメモリ６を介してモニタ７に内視鏡像２７として表示され、内視鏡像２７の所定の領域内にガイド光が現れるフレームを検出する等して、ガイド光の出射方向を検出し、内視鏡像２７として表示される領域に相当する部分の断層像を自動的に表示する制御を行う。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 被検体の特定部位を照明する照明光を発する照明手段と、照明光で照明された被検体の特定部位の像を結ぶ対物光学系と、前記対物光学系からの像を撮像する固体撮像素子と、被検体内に挿通可能な細長の挿入部と、低干渉光を発生する光源と、前記挿入部に挿通され、前記挿入部の先端側の側端面から被検体に前記低干渉光を出射するとともに、被検体より反射された反射光を検出するための１つのシングルモードファイバからなる導光手段と、前記シングルモードファイバより出射した光を挿入部の先端部より当該周方向に走査出射するため、前記シングルモードファイバを回転可能とする駆動手段と、前記シングルモードファイバで検出した被検体からの反射光を前記光源より生成した基準光とを干渉させて、干渉した干渉光に対応する干渉信号を抽出する干渉光抽出手段と、前記干渉信号に対応する信号処理を行い、前記被検体の深さ方向の断層像を構築する信号処理手段と、を備えた光断層画像装置において、前記挿入部先端より出射され、被検体に照射した光を前記固体撮像素子で撮像し、その画像から前記挿入部先端より出射した光の方向を検出するとともに、前記方向より、前記断層像を表示する領域または方向を制御する制御回路を備えたことを特徴とする光断層画像装置。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、低干渉光を用いて被検体に対する光断層画像を得る光断層画像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、生体組織を診断する場合、その組織の表面状態の光学的情報を得る内視鏡装置等の画像表示装置の他に、組織内部の光学的情報を得ることのできる光ＣＴ装置が提案されている。
【０００３】この光ＣＴ装置としてはピコ秒パルスを用いて、生体内部の情報を検出し、断層像を得る。しかしながら、ピコ秒パルスオーダの極短パルス光を発生するレーザ光源は高価で大型となり、取扱いも面倒である。
【０００４】最近になって、低干渉性光を用いて被検体に対する断層像を得る干渉型のＯＣＴ（オプティカル・コヒーレンス・トモグラフィ）が例えば特開平６−５１１３１２号公報に開示されている。この従来例では消化管内等の体腔を観察する際に、ＯＣＴのプローブを内視鏡のチャンネルに挿通して光を円周方向に走査して断層像を得る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】胃等の広い管腔内では、内視鏡観察画像と併用した場合、内視鏡的に観察している部分と円周方向に走査した断層像との対応関係が不明確になり、診断し易い情報を得るためには、内視鏡的に観察している部分に対応する断層像部分を抽出してその部分のみを表示する操作を行うことが必要となるが、その操作が面倒であった。
【０００６】本発明は、上述した点に鑑みてなされたもので、内視鏡で観察している領域に対応する部分の断層像部分を自動的に表示する等の操作性の良い光断層画像装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】被検体の特定部位を照明する照明光を発する照明手段と、照明光で照明された被検体の特定部位の像を結ぶ対物光学系と、前記対物光学系からの像を撮像する固体撮像素子と、被検体内に挿通可能な細長の挿入部と、低干渉光を発生する光源と、前記挿入部に挿通され、前記挿入部の先端側の側端面から被検体に前記低干渉光を出射するとともに、被検体より反射された反射光を検出するための１つのシングルモードファイバからなる導光手段と、前記シングルモードファイバより出射した光を挿入部の先端部より当該周方向に走査出射するため、前記シングルモードファイバを回転可能とする駆動手段と、前記シングルモードファイバで検出した被検体からの反射光を前記光源より生成した基準光とを干渉させて、干渉した干渉光に対応する干渉信号を抽出する干渉光抽出手段と、前記干渉信号に対応する信号処理を行い、前記被検体の深さ方向の断層像を構築する信号処理手段と、を備えた光断層画像装置において、前記挿入部先端より出射され、被検体に照射した光を前記固体撮像素子で撮像し、その画像から前記挿入部先端より出射した光の方向を検出するとともに、前記方向より、前記断層像を表示する領域または方向を制御する制御回路を備えることにより、固体撮像素子で撮像した画像の領域に対応する領域での断層像を表示するように設定でき、操作性を向上できる。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
（第１の実施の形態）図１ないし図３は本発明の第１の実施の形態に係り、図１は本発明の第１の実施の形態の光断層画像装置の全体構成を示し、図２はＯＣＴプロセッサの構成を示し、図３は内視鏡画像を示す。
【０００９】図１に示す本発明の第１の実施の形態の光断層画像装置１は撮像手段を内蔵した内視鏡２と、この内視鏡２のライトガイド３に可視領域の照明光を供給する光源装置４と、撮像手段の出力信号に対して可視領域の画像を生成する信号処理を行うＣＣＵ５と、このＣＣＵ５で生成された内視鏡像を通常像用フレームメモリ６を介して表示するモニタ７と、低干渉光による低干渉画像を生成するための処理を行うＯＣＴプロセッサ８と、このＯＣＴプロセッサ８に基端側が接続され、内視鏡２の挿入部１６に設けた鉗子チャンネル１７を挿通して低干渉光を周方向に走査する光走査プローブ９と、ＯＣＴプロセッサ８に可視領域の波長（例えば、６３０ｎｍの波長）のガイド光となるレーザ光を供給するレーザ光源１１と、ＯＣＴプロセッサ８から出力されるＯＣＴ像を格納するＯＣＴ像用フレームメモリ１２と、通常像用フレームメモリ６の画像データからガイド光を抽出する色抽出回路１３と、この色抽出回路１３の出力からＯＣＴ像用フレームメモリ１２から内視鏡像に対応する領域部分のＯＣＴ像部分を選択してモニタ７に表示する制御を行う制御回路１４とを有する。
【００１０】内視鏡２は細長で可撓性の挿入部１６を有し、この挿入部１６には鉗子チャンネル１７が設けられ、鉗子チャンネル１７の挿入口から光走査プローブ９を挿入し、鉗子チャンネル１７の先端開口から光走査プローブ９の先端部を突出させることができる。
【００１１】また、挿入部１６内を挿通されたライトガイド３の手元側端部を光源装置４に接続することにより、ランプ１８の白色光がライトガイド３により導光され、挿入部１６の先端部１９の照明窓に固定された先端面からさらに照明レンズ２１を経て被検体２２側に照射される。
【００１２】被検体２２の表面で反射された光は照明窓に隣接する観察窓に取り付けられた対物レンズ２３によりその結像位置に像を結ぶ。この結像位置にはＣＣＤ２４が配置されている。
【００１３】このＣＣＤ２４の撮像面の前には色再現性を保つために、赤外カットフィルタ２５が配置され、さらに白色光の下でカラー撮像を行うために光学的に色分離を行うモザイクフィルタ２６とが配置されている。
【００１４】ＣＣＤ２４で撮像され、光電変換された信号はＣＣＵ５に入力され、信号処理された後、デジタルの映像信号に変換され、（白色照明の下での通常の内視鏡像に対応する）通常像用フレームメモリ６に一旦格納される。そして、図示しないＤ／Ａコンバータを介してモニタ７に通常の内視鏡像２７が表示される。
【００１５】一方、ＯＣＴプロセッサ８は図２に示すように低干渉光源として超高輝度発光ダイオード（以下、ＳＬＤと略記）３１を有する。このＳＬＤ３１はその波長が例えば１３００ｎｍの赤外領域で、その可干渉距離が例えば１７μｍ程度であるような短い距離範囲のみで干渉性を示す低干渉性光の特徴を備えている。このＳＬＤ３１の光は第１のシングルモードファイバ３２の一端に入射され、他方の端面（先端面）側に伝送される。
【００１６】この第１のシングルモードファイバ３２は途中の光カップラ部３３で第２のシングルモードファイバ３４と光学的に結合されている。従って、この光カップラ部３３で２つに分岐されて伝送される。
【００１７】第１のシングルモードファイバ３２の（カップラ部３３より）先端側には、ロータリジョイント３５が介挿され、このロータリジョイント３５を介して光走査プローブ９内に挿通され、回転駆動される第３のシングルモードファイバ３６の一端（基端）側にＳＬＤ３１の光が入射され、この第３のシングルモードファイバ３６によりその他端側（先端側）に導光される。
【００１８】また、第２のシングルモードファイバ３４の一端にはダイクロイックミラー３７を介して可視の波長領域内の特定の波長で発光するレーザ光源１１が入射されるように配置されている。このダイクロイックミラー３７はＳＬＤ３１の波長の光を選択的に反射し、ガイド光となる可視のレーザ光は透過する特性を有している。
【００１９】このため、レーザ光はダイクロイックミラー３７を透過して第２のシングルモードファイバ３４の一端に入射される。従って、光走査プローブ９内に挿通され、回転駆動される第３のシングルモードファイバ３６はＳＬＤ３１の光と共に、この光と合成されるレーザ光も導光する。
【００２０】光走査プローブ９の外套管内にはモータ４１が収納され、このモータ４１の回転軸に取り付けたギヤは第３のシングルモードファイバ３６に取り付けたギヤ４２と噛合し、モータ４１の回転と共に、第３のシングルモードファイバ３６も回転する。この第３のシングルモードファイバ３６の先端には固定部材を介して光路を変更するプリズム４３が取り付けてあり、第３のシングルモードファイバ３６の先端面から出射された光をプリズム４３の斜面で直角に反射し、光走査プローブ９の軸に垂直方向に放射状に光を出射する。
【００２１】また、第２のシングルモードファイバ３４の他端に対向してレンズ４４と、ミラー４５とが配置され、このミラー４５はアクチュエータ４６により、矢印で示すように光路長を変化できるようにしている。また、第２のシングルモードファイバ３４には光カップラ部３３より他端側にループ部４７を設けている。なお、アクチュエータ４６及びモータ４１は制御装置４８により制御される。
【００２２】ループ部４７は例えば第３のシングルモードファイバ３６の長さとほぼ等しい長さとなるように設定され、また第２のシングルモードファイバ３４の先端面からミラー４５で反射されて第２のシングルモードファイバ３４の先端面に戻る光路長は第３のシングルモードファイバ３６の先端面からプリズム４３を介して被検体２２側に照射され、被検体２２の表面付近の内部で反射されて第３のシングルモードファイバ３６の先端面に戻る光路長と等しくできるようにしている。
【００２３】そして、アクチュエータ４６を介してミラー４５の位置を矢印の方向にずらすことにより、基準光側（参照光側）での光路長を変化して、これに干渉する測定光側での光路長（より具体的には被検体２２の深さ方向となる光路長）を変化させることができるようにしている。
【００２４】また、第２のシングルモードファイバ３４の一端にはダイクロイックミラー３７で反射された光を受光する光検出器５１が配置されている。この光検出器５１で光電変換された光は増幅器５２で増幅された後、復調器５３に入力される。
【００２５】復調器５３では干渉した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５４を経てデジタルの信号に変換されてコンピュータ５５に入力される。
【００２６】このコンピュータ５５は制御装置４８を介してモータ４１の回転を制御して低干渉光の放射状の走査を制御すると共に、アクチュエータ４６によるミラー４５の移動を制御して、被検体２２の深さ方向の走査を制御して断層像の画像データを生成し、ＯＣＴ像用フレームメモリ１２に一旦格納する。
【００２７】この場合、例えばコンピュータ５５は制御装置４８を介してアクチュエータ４６によりミラー４５を移動させ、被検体２２の深さ方向に対して走査し、さらにモータ４１を回転させ、低干渉光を放射状に回転走査することで、被検体２２に対して周方向の１フレーム分の断層像（ＯＣＴ像）を得ることができる。アクチュエータ４６の往復は低干渉光の放射状の走査速度に対して、非常に高速であるため、周方向の分解能も十分に得ることができる。ＯＣＴ像データは、ＯＣＴ像用フレームメモリ１２に格納される。
【００２８】このＯＣＴ像用フレームメモリ１２に格納されたＯＣＴ像データは制御回路１４により、通常像用フレームメモリ６から読み出されてモニタ７に表示される内視鏡像２７の領域に対応するＯＣＴ像データ部分のみが読み出されるように制御され、モニタ７にはそのＯＣＴ像５６を表示する。
【００２９】この制御回路１４により、内視鏡像２７の領域に対応するＯＣＴ像データ部分を特定するために、通常像用フレームメモリ６の通常像データは色抽出回路１３に入力され、光走査プローブ９の先端側からの低干渉光の周方向への走査光に混合されたガイド光となるレーザ光が存在する通常像のフレームを検出する。
【００３０】その検出データは制御回路１４に送られ、その検出データが得られた（低干渉光の周方向への走査に対する）タイミングのフレームから、制御回路１４は内視鏡像２７の領域に対応するＯＣＴ像データ部分を読み出すようにＯＣＴ像用フレームメモリ１２の読み出しアドレスを制御する。そして、モニタ７に内視鏡像２７とその内視鏡像２７に対応する領域のＯＣＴ像５６が自動的に表示されるようにする。
【００３１】まず、ＯＣＴ像を得る動作を簡単に説明する。光走査プローブ９は低干渉光を周方向に走査し、各走査方向での被検体２２側からの戻り光は基準光側の光路長とが殆ど一致するもののみが干渉し、その干渉光が光検出器５１等を経て復調器５３で抽出され、コンピュータ５５を経てＯＣＴ像用フレームメモリ１２に適宜に設定されるアドレスによって指定されたメモリセルに格納される。そして、例えばアクチュエータ４６を介してミラー４５を高速で移動させながら、周方向に１回転走査することにより、断層像データを得ることができる。
【００３２】このままでは固体撮像素子（として具体的にはＣＣＤ２４）を介して得られる内視鏡像２７との相対的な関係が不明確であるので、以下のようにして内視鏡像２７の領域に対応する部分或いは領域のＯＣＴ像５６を表示するように制御する。次にモニタ７に内視鏡像２７とその内視鏡像２７に対応する領域のＯＣＴ像５６を自動的に表示する作用を説明する。
【００３３】まず、内視鏡２の鉗子チャンネル１７に光走査プローブ９を通してその先端側を鉗子チャンネル１７の先端開口から突出させて内視鏡観察を行う。つまり、光源装置４のランプ１８の白色光をライトガイド３で導光し、その先端側から被検体２２における観察しようと望む検査部位側に先端部１９の周方向の方位を設定して照明する。この照明された検査部位及びプローブ先端での反射光により、対物レンズ２３を介してＣＣＤ２４の撮像面には検査部位及びプローブ先端の光学像（可視光学像）が結像され、光電変換される。
【００３４】光電変換された信号はＣＣＵ５で信号処理され、カラーの映像信号に変換され、デジタル化して通常像用フレームメモリ６を構成するＲ，Ｇ，Ｂフレームメモリに例えば１／３０秒毎に格納される。このＲ，Ｇ，Ｂフレームメモリに格納された内視鏡像データは１／３０秒のフレーム周期で読み出され、モニタ７には図１或いは図３のように内視鏡像２７上で光走査プローブ９の先端側のプローブ像９′が例えば中央付近で観察できるようになる。
【００３５】次に、ＯＣＴプロセッサ８のコンピュータ５５から１フレームの断層像画像の生成を開始するように制御装置４８に制御信号を送る。制御装置４８はこれを受けて、モータ４１を一定速度で回転させる。このモータ４１の回転により、第３のシングルモードファイバ３６は例えば４〜６回転／秒の速度で回転する。
【００３６】モータ４１（或いはロータリジョイント３５部分でも良い）には図示しない基準位置検出手段（例えばロータリエンコーダを利用しても良いし、フォトインタラプタなどでも構成できる）が取り付けてあり、第３のシングルモードファイバ３６の回転位置が予め設定された基準位置を通過したタイミングで基準位置検出信号となるトリガ信号を発生し、例えば制御装置４８を経て制御回路１４に送り、ＯＣＴ像表示領域の自動設定の動作を開始する。
【００３７】制御回路１４は上記トリガ信号が発生したタイミングから色抽出回路１３による色抽出によりガイド光、つまり可視のレーザ光が内視鏡像２７上のある領域で検出されたり、検出されなくなるフレームの検出を行う。
【００３８】具体的には、制御回路１４はトリガ信号の発生のタイミング時の内視鏡像２７を基準フレームとする。そして、例えば図３に示すように内視鏡像２７で、プローブ像９′の長手方向を軸にしてａ領域にガイド光の色が最初に検出されたフレームが、基準フレームから何枚目であるかを測定し、このフレーム数よりプローブ９からａ領域側に光を出射する角（出射角或いは走査角）になるタイミングを評価（概算）する。次にｂ領域からレーザ光の色が検出されなくなるフレームが基準フレームより何枚目であるかを測定し、このときの出射角になるタイミングを概算する。制御回路１４はこれらの２つの概算から内視鏡像２７の視野方向に光を出射する出射角のタイミングを算出する。
【００３９】そして、その出射角でＯＣＴ像用フレームメモリ１２に格納されたＯＣＴ像データ部分を読み出すアドレス情報を算出設定し、そのアドレス情報でＯＣＴ像用フレームメモリ１２から指定された領域のみのＯＣＴ像データ部分を読み出し、モニタ７に送る。モニタ７には内視鏡像２７とこの内視鏡像２７として表示された領域に相当する部分（例えば前記領域におけるある方向に沿った断面）でのＯＣＴ像５６とを同時に表示する。また、どちらか一方のみを表示することも可能である。
【００４０】本実施の形態は以下の効果を有する。内視鏡２で観察している領域の断層像部分のみを自動的に表示できるので、術者はその設定を行う手間を不要とし、操作性が向上する。また、同じ領域における内視鏡像２７とＯＣＴ像５６とを同時に表示する等できるので、診断に適した環境を術者に提供できる。
【００４１】図４は第１の実施の形態の変形例の光断層画像装置１′を示す。この変形例では、図１において、直視型の内視鏡２の代わりに側視型の内視鏡２′が採用されている。この側視型内視鏡２′では側方を照明及び観察する光学系が設けてある。
【００４２】ライトガイド３の先端面に対向してプリズム５８が配置され、この先端面から出射される照明光をプリズム５８で反射し、側方に開口する照明窓に取り付けた照明レンズ２１を経て側方の被検体２２側に出射する。また、この照明窓に隣接し、側方に開口する観察窓に取り付けた対物レンズ２３の結像位置にはＣＣＤ２４が配置されている。
【００４３】また、制御回路１４にはポインティングデバイスとしてマウス５９が接続され、例えばＯＣＴ像５６において、表示する領域を指定して、その指定した領域のＯＣＴ像５６を表示することもできるようにしている。
【００４４】また、内視鏡像２７上でガイド光が視野方向を走査するタイミングのフレームを制御回路１４に指定することにより、制御回路１４はその指定されたフレームのタイミングでＯＣＴ像用フレームメモリ１２に格納しているアドレスを検出して、そのアドレスを中心とした領域でのＯＣＴ像を表示させることもできるようにしている。
【００４５】そして、その領域でのＯＣＴ像が内視鏡像２７の観察領域と異なる場合には、マウス５９により、表示されたＯＣＴ像上で、表示したい領域側にカーソルを移動してその移動した方向の領域でのＯＣＴ像を表示することもできるようにしている。
【００４６】従って、内視鏡像２７上で最初にガイド光が視野方向を走査するタイミングのフレームを術者が指定する操作で多少の誤差があっても、修正して内視鏡像２７に対応する領域のＯＣＴ像を表示させることができるようにしている。
【００４７】その他の構成は第１の実施の形態と同様である。なお、この変形例では内視鏡像２７の中央に光走査プローブ９の先端側を視野内に捕らえられない（表示もできない）ので、制御回路１４は第１の実施の形態で説明したのを少し変形した方法で内視鏡像２７に対応する部分のＯＣＴ像５６の自動表示を行う。
【００４８】この場合には、まず観察したい方向に内視鏡２′の視野方向を設定する。そして、ＯＣＴ像表示領域の自動設定を行う。制御回路１４はトリガ信号の発生のタイミングのフレームを基準とし、内視鏡像２７上において、（ガイド光の走査方向に関して）中央位置にガイド光の照射が観察されたフレームが基準のフレームから何枚目かを（色抽出回路１３を介して）検出し、そのフレームでＯＣＴ像用フレームメモリ１２に格納する際のアドレスの中心値を算出する。
【００４９】つまり、この変形例では色抽出回路１３は内視鏡像２７の中心部分において、ガイド光が検出されるか否かの色抽出を行い、検出されたタイミングで制御回路１４に検出信号を送り、制御回路１４は検出されたタイミングのフレームを把握したり、そのタイミングでのアドレスを特定する。
【００５０】そして、そのアドレスを中心として、適宜領域を読み出すアドレスを設定して、ＯＣＴ像用フレームメモリ１２から対応する領域のＯＣＴ像データを読み出し、モニタ７に表示する。この適宜領域はマウス５９で自由に設定することができるようにしている。
【００５１】この変形例によれば、側視型の内視鏡２′にしているので、内視鏡像２７とＯＣＴ像５６との位置関係をより把握し易い。例えば、図４のように、被検体２２の観察したい部位に向けて撮像手段を設定した場合、その部位の右側部分を低干渉光が放射状に走査することになり、その場合の断層像（図４の上下方向の断面）がＯＣＴ像５６として、モニタ７に表示される。そして、先端部１９を少し前側或いは後側に移動するように挿入部１６を移動等することにより、内視鏡像２７における前側或いは後側の断層像を得ることができる（プローブ９側を前側或いは後側に移動しても良い）。
【００５２】また、この変形例によれば、ＯＣＴ像の表示領域を術者が指定できるので、より使い易い。第１の実施の形態に対して適用しても良い。その他は第１の実施の形態と同様の効果を有する。
【００５３】（第２の実施の形態）次に本発明の第２の実施の形態を図５を参照して説明する。本実施の形態では治療用レーザ光源６１を有し、ＯＣＴ像上で、この治療用レーザ光源６１のレーザ光を照射する領域を指定して、その領域に治療用レーザ光源６１のレーザ光を照射できるようにしている。
【００５４】本実施の形態におけるＯＣＴプロセッサ６２の構成を図５に示す。このＯＣＴプロセッサ６２は図２のＯＣＴプロセッサ８において、以下に述べる点以外は同様の構成である。また、同じ構成要素には同じ符号を付け、その説明を省略する。
【００５５】つまり、治療用レーザ光源６１からのレーザ光はこのレーザ光を透過するダイクロイックミラー３７を透過して第２のシングルモードファイバ３４の一端に入射されるようにしている。
【００５６】また、コンピュータ５５で画像処理され、ＯＣＴ像用フレームメモリ１２を介してモニタ７に表示されるＯＣＴ像５６上において、マウス５９を操作することにより、カーソル６３を移動し、任意の点を指定することができるようにしている。 そして、カーソル６３により、治療用レーザ光源６１のレーザ光の照射領域の開始点Ｐ１と終了点Ｐ２とを指定することができる。
【００５７】従って、被検体に腫瘍などが存在してその腫瘍部分に治療用レーザ光を照射して治療を行う場合にはその腫瘍部分が存在する領域の端の部分に開始点Ｐ１と終了点Ｐ２とを指定する。
【００５８】例えば最初に開始点Ｐ１をカーソル６３で指定すると、その座標位置が方向検出部６４に入力され、基準点Ｋの周りの所定の方向に対応した基準位置Ｐからの角度を検出することにより、その開始点Ｐ１の位置に相当する方向が検出される。同様に例えば終了点Ｐ２の位置も指定することができる。
【００５９】これらの点Ｐ１、Ｐ２の方向情報はレーザ制御部６５に入力され、レーザ制御部６５は光走査プローブ９により、その点Ｐ１の方向に光を照射するタイミングで治療用レーザ光源６１のレーザ光を照射開始させ、点Ｐ２の方向に光を照射するタイミングで治療用レーザ光源６１のレーザ光の照射を停止させる制御を行う。
【００６０】照射（開始）するタイミングは、光走査プローブ９内の第３のシングルモードファイバ３６等が回転されて治療用レーザ光が出射される方向が基準位置の方向から開始点Ｐ１の位置の方向に達するまでの時間を計測することにより行う。また、照射停止のタイミングも同様に基準位置の方向から終了点Ｐ２の位置の方向に達するまでの時間を計測することにより行う。
【００６１】本実施の形態によれば、治療用レーザにより治療の処置を行うと同時に、ＯＣＴ像５６により、治療効果の範囲を確認することができる。なお、図５のＯＣＴプロセッサ６２を図１或いは図４に示す内視鏡２、２′等と組み合わせて光断層画像装置を構成しても良い。この場合には、ダイクロイックミラー３７に対向してガイド光の発生手段を配置することにより、第１の実施の形態或いはその変形例の主要な機能を実現できる。治療用レーザ光源６１でも、その出力を十分小さくできる場合には上記ガイド光の発生手段を用いることなく、出力を小さくしたレーザ光により、内視鏡像２７の観察領域に対応する部分のＯＣＴ像５６を自動的に表示させることができる。
【００６２】次に内視鏡で観察した患部等を複数の方向からの断層像として観察することができる光断層画像装置を図６ないし図８を参照して説明する。
【００６３】この光断層画像装置は、図６に示すように内視鏡７２の挿入部７３が挿通可能なオーバチューブ７４はほぼ円筒形状のチューブで形成され、このオーバチューブ７４内には多数のシングルモードファイバ７５が埋め込まれている。
【００６４】各シングルモードファイバ７５の基端はスイッチング部７６を介してＯＣＴプロセッサ７７に接続されたシングルモードファイバ７８に接続されるようにしている。
【００６５】各シングルモードファイバ７５の先端側は図７及びそのＡ−Ａ′断面の図８のような構成になっている。つまり、各シングルモードファイバ７５の先端にはレンズ７９が取り付けられ、このレンズ７９で集光されてその前方側に配置されたプリズム８１側に導光し、そのプリズム８１で反射して、そのオーバチューブ７４の中心側に光を出射する。
【００６６】また、オーバチューブ７４内に挿通された内視鏡７２の挿入部７３はその先端面８２がオーバチューブ７４の先端面より若干後方側に退避した位置となるように設定されている。
【００６７】従って、オーバチューブ７４に内視鏡７２を通した状態でオーバチューブ７４の先端を組織表面に押しつけた状態で照明光学系（ライトガイド３及び照明レンズ２１）及び観察光学系（対物レンズ２３及びＣＣＤ２４等）により患部等の注目組織部分８３を観察することができる。
【００６８】さらにこの状態において、内視鏡７２に設けた吸引パイプ８４により吸引操作を行うと、注目組織部分８３を内視鏡７２の先端面８２側に吸引移動し、図７に示すように吸引により移動しない固定状態で観察することができる。なお、気密を保つために内視鏡７２とオーバチューブ７４との間にはＯリングなどの気密シール部材８５が設けてある。
【００６９】また、この状態では近点近くで表面を詳細に観察することができる。さらに、その注目組織部分８３を取り巻くように配置されたプリズム８１により、光をその中心側に照射して、断層像を得ることができる。
【００７０】つまり、スイッチング部７６を切り替えることにより、注目組織部分８３を内視鏡先端の中央部を中心として、様々な方向から輪切りにしたような断層像を得ることができるので、患部等を詳細に診断することができる。
【００７１】また、粘膜切除術（ＥＭＲ）等により病変組織を切除する場合に、断層像より病変組織が切除できていることを確認しながら処置を行うことができる。
【００７２】［付記］
１．被検体の特定部位を照明する照明光を発する照明手段と、照明光で照明された被検体の特定部位の像を結ぶ対物光学系と、前記対物光学系からの像を撮像する固体撮像素子と、被検体内に挿通可能な細長の挿入部と、低干渉光を発生する光源と、前記挿入部に挿通され、前記挿入部の先端側の側端面から被検体に前記低干渉光を出射するとともに、被検体より反射された反射光を検出するための１つのシングルモードファイバからなる導光手段と、前記シングルモードファイバより出射した光を挿入部の先端部より当該周方向に走査出射するため、前記シングルモードファイバを回転可能とする駆動手段と、前記シングルモードファイバで検出した被検体からの反射光を前記光源より生成した基準光とを干渉させて、干渉した干渉光に対応する干渉信号を抽出する干渉光抽出手段と、前記干渉信号に対応する信号処理を行い、前記被検体の深さ方向の断層像を構築する信号処理手段と、を備えた光断層画像装置において、前記挿入部先端より出射され、被検体に照射した光を前記固体撮像素子で撮像し、その画像から前記挿入部先端より出射した光の方向を検出するとともに、前記方向より、前記断層像を表示する領域または方向を制御する制御回路を備えたことを特徴とする光断層画像装置。
【００７３】１′．被検体の特定部位を照明する照明光を発する照明手段と、照明光で照明された被検体の特定部位の像を結ぶ対物光学系と、前記対物光学系からの像を撮像する固体撮像素子と、被検体内に挿通可能な細長の挿入部と、低干渉光を発生する光源と、前記挿入部に挿通され、前記挿入部の先端側の側端面から被検体に前記低干渉光を出射するとともに、被検体より反射された反射光を検出するための１つのシングルモードファイバからなる導光手段と、前記シングルモードファイバより出射した光を挿入部の先端部より当該周方向に走査出射するため、前記シングルモードファイバを回転可能とする駆動手段と、前記シングルモードファイバで検出した被検体からの反射光を前記光源より生成した基準光とを干渉させて、干渉した干渉光に対応する干渉信号を抽出する干渉光抽出手段と、前記干渉信号に対応する信号処理を行い、前記被検体の深さ方向の断層像を構築する信号処理手段と、を備えた光断層画像装置において、前記挿入部先端より出射され、被検体に照射した光を前記固体撮像素子で撮像し、その画像から該画像として表示される領域に対応する部分の断層像を表示する制御を行う制御回路を備えたことを特徴とする光断層画像装置。
【００７４】２．前記付記１において、前記断層像から前記固体撮像素子により撮像される被検体の特定部位の領域を指定し、前記領域選択手段により選択された部分の断層像を表示する表示手段と、を備えたことを特徴とする光断層画像装置。
【００７５】３．前記付記２において、前記指定された領域により選択された断層像と、前記固体撮像素子により得られた被検体の画像を同時に表示することを特徴とする光断層画像装置。
【００７６】４．前記付記１において、出射方向を検出する手段は前記固体撮像素子により生成される画像信号から前記シングルモードファイバより出射される光の色を抽出する色抽出手段よりなることを特徴とする光断層画像装置。
【００７７】５．被検体の特定部位を焼灼するレーザ光源と、被検体内に挿通可能な細長の挿入部と、低干渉光を発生する光源と、前記挿入部に挿通され、前記挿入部の先端側の側端面から被検体に前記低干渉光を出射するともとに、被検体より反射された反射光を検出するための１つのシングルモードファイバからなる導光手段と、前記レーザ光源から発せられるレーザ光を前記導光手段に導光するレーザ光合成手段と、前記シングルモードファイバより出射した光を挿入部の先端部より当該周方向に走査出射するため、前記シングルモードファイバを回転可能とする駆動手段と、前記シングルモードファイバで検出した被検体からの反射光と前記光源より生成した基準光とを干渉させて、干渉した干渉光に対応する干渉信号を抽出する干渉光抽出手段と、前記干渉信号に対応する信号処理を行い、前記被検体の深さ方向の断層像を構築する信号処理手段と、を備えた光断層画像装置において、前記断層像から被検体の特定部位を抽出する領域選択手段と、前記領域選択手段により選択された特定部位に前記レーザ光源よりレーザ光を照射するレーザ光制御手段と、を備えたことを特徴とする光断層画像装置。
【００７８】６．前記付記５において、方向検出手段は予め決められた基準点から前記選択された部位へ前記出射方向が向くまでの時間を測定することを特徴とする光断層画像装置。
【００７９】７．前記付記５において、レーザ光合成手段は前記レーザ光の波長帯の光を透過し、前記低干渉光の波長帯の光を反射するダイクロイックミラーよりなることを特徴とする光断層画像装置。
【００８０】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、被検体の特定部位を照明する照明光を発する照明手段と、照明光で照明された被検体の特定部位の像を結ぶ対物光学系と、前記対物光学系からの像を撮像する固体撮像素子と、被検体内に挿通可能な細長の挿入部と、低干渉光を発生する光源と、前記挿入部に挿通され、前記挿入部の先端側の側端面から被検体に前記低干渉光を出射するとともに、被検体より反射された反射光を検出するための１つのシングルモードファイバからなる導光手段と、前記シングルモードファイバより出射した光を挿入部の先端部より当該周方向に走査出射するため、前記シングルモードファイバを回転可能とする駆動手段と、前記シングルモードファイバで検出した被検体からの反射光を前記光源より生成した基準光とを干渉させて、干渉した干渉光に対応する干渉信号を抽出する干渉光抽出手段と、前記干渉信号に対応する信号処理を行い、前記被検体の深さ方向の断層像を構築する信号処理手段と、を備えた光断層画像装置において、前記挿入部先端より出射され、被検体に照射した光を前記固体撮像素子で撮像し、その画像から、該画像の領域に対応する部分を前記断層像として表示するように制御する制御回路を備えているので、固体撮像素子で撮像した画像の領域に対応する領域での断層像を自動的に表示ができ、操作性を向上できる。
【出願人】 【識別番号】００００００３７６
【氏名又は名称】オリンパス光学工業株式会社
【出願日】 平成９年（１９９７）８月２２日
【代理人】 【弁理士】
【氏名又は名称】伊藤 進
【公開番号】 特開平１１−５６７７２
【公開日】 平成１１年（１９９９）３月２日
【出願番号】 特願平９−２２６７７９