JP5587648B2

JP5587648B2 - 光画像診断装置

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Publication number: JP5587648B2
Application number: JP2010078607A
Authority: JP
Inventors: 祐治鬼村
Original assignee: Terumo Corp
Current assignee: Terumo Corp
Priority date: 2010-03-30
Filing date: 2010-03-30
Publication date: 2014-09-10
Anticipated expiration: 2030-03-30
Also published as: JP2011206374A

Description

本発明は、光画像診断装置に関するものである。

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、光干渉断層画像診断装置（ＯＣＴ）や（例えば、特許文献１参照）、その改良型である、波長掃引を利用した光干渉断層画像診断装置（ＯＦＤＩ）が利用されている（以下、本明細書において、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、「光画像診断装置」と呼ぶこととする）。

このような光画像診断装置では、通常、生体内に挿入されるプローブ部の動作等の駆動系を制御する駆動制御系ユニットや、光源等を備え、干渉光を生成する干渉光生成ユニット、あるいは、生成された干渉光を信号処理し、外部出力する干渉光処理ユニット等、機能ブロックごとにユニット化が進められており、ユニット単位で交換できるように構成されている。

このため、光画像診断装置内の特定の部品が経年劣化した場合や、特定の部品に不具合が見つかった場合には、サービスエンジニアによるユニット単位の交換作業が可能となっている。

特開２００１−７９００７号公報

しかしながら、一般に、各ユニットはそれぞれ単体毎に固有の特性を有しており、交換するユニットによっては、描画される断層画像の画質が影響を受けることがある。このため、ユニット単位で部品の交換を行った場合には、サービスエンジニアは当該交換を行ったユニット固有の特性を表すパラメータを、光画像診断装置に設定しなおす作業が必要となる。

通常、このような設定作業は、光画像診断装置が使用される医療現場において、手動で行うものであり、サービスエンジニアにとっては、負荷が高い作業である。また、設定ミスがあった場合には、描画される断層画像の画質に影響を与えることとなることから、設定ミスを防止するための対策が望まれている。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、光画像診断装置において、ユニット単位で部品の交換を行う場合の作業負荷を低減させるとともに、交換に際しての人為的ミスを低減させることを目的とする。

上記の目的を達成するために本発明に係る光画像診断装置は以下のような構成を備える。即ち、
伝送された測定光を連続的に体腔内に送信するとともに体腔内からの反射光を連続的に受信する送受信部を有するプローブが接続された場合に、該送受信部の回転駆動を制御する駆動部と、
波長掃引光源、及び、当該波長掃引光源が掃引する光をリサンプリングした際の各干渉光の周波数が時間軸に対して線形とするためのパラメータを少なくとも含む情報を記憶する記憶媒体を有し、前記プローブに前記測定光を伝送するとともに、前記プローブが受信した前記体腔内からの反射光を取得し、参照光と干渉させることで干渉光を生成する生成部と、
前記生成部において生成された干渉光を処理し、前記体腔内の断層画像を生成する処理部と、を有し、前記駆動部、前記生成部及び前記処理部がそれぞれ着脱可能に取り付けられた光画像診断装置であって、
前記処理部は、
少なくとも前記生成部と通信する通信手段と、
前記光画像診断装置の起動時に、前記通信手段を介して、前記生成部との通信を確立することにより、前記生成部が有する前記記憶媒体から前記情報を取得する取得手段と、
前記取得手段において取得された情報が、既に格納している情報と異なっていた場合に、該取得された情報により、該既に格納している情報を更新する格納手段と、を備え、
前記格納手段に格納されている情報に含まれる前記パラメータを用いて、前記生成部で生成された干渉光をリサンプリングして得た干渉光データを補間して、その波長が時間軸に対して線形な関係になっている干渉光データに基づき前記断層画像の生成を行うことを特徴とする。

本発明によれば、光画像診断装置において、ユニット単位で部品の交換を行う場合の作業負荷を低減させるとともに、交換に際しての人為的ミスを低減させることが可能となる。

本発明の一実施形態にかかる光画像診断装置の外観構成を示す図である。光干渉断層画像診断装置１００における断層画像生成のための機能構成を示す図である。波長掃引利用の光干渉断層画像診断装置１００における断層画像生成のための機能構成を示す図である。光画像診断装置における各ユニット単位の機能ブロック図である。各ユニット固有の特性を表すパラメータを含む情報を示した図である。信号処理部におけるユニット情報取得処理の流れを示すフローチャートである。信号処理部におけるパラメータ同期処理の流れを示すフローチャートである。

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。

［第１の実施形態］
１．画像診断装置の外観構成
図１は本発明の第１の実施形態にかかる光画像診断装置（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の外観構成を示す図である。

図１に示すように、光画像診断装置１００は、光プローブ部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。

光プローブ部１０１は、直接血管等の体腔内に挿入され、伝送された測定光を連続的に体腔内に送信するとともに、体腔内からの反射光を連続的に受信するイメージングコア（送受信部）を有しており、該イメージングコアを用いて体腔内部の状態を測定する。スキャナ／プルバック部１０２は、光プローブ部１０１と着脱可能に構成されており、内蔵されたモータが駆動することで光プローブ部１０１内のイメージングコアのラジアル動作を規定する。

操作制御装置１０３は、体腔内光干渉断層診断を行うにあたり、各種設定値を入力するための機能や、測定により得られたデータを処理し、断層画像として表示するための機能を備える。

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。

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、各種設定値及び指示の入力を行う。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。

２．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光画像診断装置１００のうち、光干渉断層画像診断装置の主たる機能構成（断層画像の生成に用いられる信号を処理するための機能についての機能構成）について図２を用いて説明する。

２０９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２０９は、その波長が１３１０ｎｍ程度で、その可干渉距離（コヒーレント長）が数μｍ〜１０数μｍ程度であるような短い距離範囲でのみ干渉性を示す低干渉性光を出力する。

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程度以下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には、当該光は干渉光として検出されることはない。

低干渉性光源２０９の光は、第１のシングルモードファイバ２２８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２２８は、途中の光カップラ部２０８で第２のシングルモードファイバ２２９及び第３のシングルモードファイバ２３２と光学的に結合されている。

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２０９の光は、当該光カップラ部２０８により最大で３つの光路に分割して伝送されうる。

第１のシングルモードファイバ２２８の光カップラ部２０８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２０４内には、非回転部（固定部）と回転部（回転駆動部）との間を結合し、光を伝送する光ロータリジョイント（光カップリング部）２０３が設けられている。

更に、光ロータリジョイント２０３内の第４のシングルモードファイバ２３０の先端側は、光プローブ部１０１の第５のシングルモードファイバ２３１と、アダプタ２０２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イメージングコア２０１内に挿通され回転駆動可能な第５のシングルモードファイバ２３１に、低干渉性光源２０９からの光が伝送される。

第５のシングルモードファイバ２３１に伝送された光は、イメージングコア２０１の先端側から血管内の生体組織に対してラジアル動作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イメージングコア２０１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２２８側に戻り、光カップラ部２０８によりその一部が第２のシングルモードファイバ２２９側に移る。そして、第２のシングルモードファイバ２２９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２１０）にて受光される。

なお、光ロータリジョイント２０３の回転駆動部側は回転駆動装置２０４のラジアル走査モータ２０５により回転駆動される。また、ラジアル走査モータ２０５の回転角度は、エンコーダ部２０６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２０７を備え、信号処理部２１４からの指示に基づいて、イメージングコア２０１の軸方向（体腔内の末梢方向およびその反対方向）の移動（軸方向動作）を規定している。軸方向動作は、信号処理部２１４からの制御信号に基づいて、直線駆動装置２０７が光ロータリジョイント２０３を含むスキャナを移動させることにより実現する。

この際、光プローブ部１０１のカテーテルシースは血管内に固定されたままで、カテーテルシース内に格納されているイメージングコア２０１のみが軸方向に移動するため、血管壁を傷つけることなく軸方向動作を行うことができる。

一方、第３のシングルモードファイバ２３２の光カップラ部２０８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２１６が設けてある。

この光路長の可変機構２１６は生体組織の深さ方向（測定光の出射の方向）の検査範囲に相当する光路長を高速に変化させる第１の光路長変化手段と、光プローブ部１０１を交換して使用した場合の個々の光プローブ部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。

更に、可変機構２１６には、第３のシングルモードファイバ２３２の先端に対向して、この先端とともに１軸ステージ２２０上に取り付けられ、矢印２２３に示す方向に移動自在のコリメートレンズ２２１を介して、ミラー２１９が配置されている。また、このミラー２１９（回折格子）と対応するレンズ２１８を介して微小角度回動可能なガルバノメータ２１７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２１７はガルバノメータコントローラ２２４により、矢印２２２方向に高速に回転される。

ガルバノメータ２１７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たミラーを高速に回転させるよう構成されている。

つまり、ガルバノメータコントローラ２２４より、ガルバノメータ２１７に対して駆動信号が印加され、該駆動信号により矢印２２２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検査範囲に相当する光路長だけ高速に変化することとなる。この光路差の変化の一周期が一ライン分の干渉光を取得する周期となる。

一方、１軸ステージ２２０は光プローブ部１０１を交換した場合に、光プローブ部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２２０はオフセットを調整する調整手段としての機能も備えている。例えば、光プローブ部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２２０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。

光路長の可変機構２１６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２３２の途中に設けられた光カップラ部２０８で第１のシングルモードファイバ２２８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２１０にて受光される。

このようにしてフォトダイオード２１０にて受光された干渉光は光電変換され、アンプ２１１により増幅された後、復調器２１２に入力される。

復調器２１２では干渉した光の信号部分のみを抽出する復調処理を行い、その出力はＡ／Ｄ変換器２１３に入力される。

Ａ／Ｄ変換器２１３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。

Ａ／Ｄ変換器２１３で生成されたライン単位の干渉光データは、信号処理部２１４に入力される。信号処理部２１４では生体組織の深さ方向の干渉光データをビデオ信号に変換することにより、血管内の各位置での断層画像を生成し、所定のフレームレートでＬＣＤモニタ２１５（図１の参照番号１１３に対応する）に出力する。

信号処理部２１４は、更に光路長調整手段制御装置２２６に接続されている。信号処理部２１４は光路長調整手段制御装置２２６を介して１軸ステージ２２０の位置の制御を行う。また、信号処理部２１４はモータ制御回路２２５に接続されており、ラジアル走査モータ２０５の回転駆動を制御する。

また、信号処理部２１４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２２４に接続されており、ガルバノメータコントローラ２２４は信号処理部２１４へ駆動信号を出力する。モータ制御回路２２５では、この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２２４との同期をとっている。

３．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光画像診断装置１００のうち、波長掃引利用の光干渉断層画像診断装置の主たる機能構成（断層画像の生成に用いられる信号を処理するための機能についての機能構成）について図３を用いて説明する。

図３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。

３０８は波長掃引光源であり、ＳｗｅｐｔＬａｓｅｒが用いられる。ＳｗｅｐｔＬａｓｅｒを用いた波長掃引光源３０８は、ＳＯＡ３１５（ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｏｐｔｉｃａｌａｍｐｌｉｆｉｅｒ）とリング状に結合された光ファイバ３１６とポリゴンスキャニングフィルタ（３０８ｂ）よりなる、Ｅｘｔｅｎｄｅｄ−ｃａｖｉｔｙＬａｓｅｒの一種である。

ＳＯＡ３１５から出力された光は、光ファイバ３１６を進み、ポリゴンスキャニングフィルタ３０８ｂに入り、ここで波長選択された光は、ＳＯＡ３１５で増幅され、最終的にｃｏｕｐｌｅｒ３１４から出力される。

ポリゴンスキャニングフィルタ３０８ｂでは、光を分光する回折格子３１２とポリゴンミラー３０９との組み合わせで波長を選択する。具体的には、回折格子３１２により分光された光を２枚のレンズ（３１０、３１１）によりポリゴンミラー３０９の表面に集光させる。これによりポリゴンミラー３０９と直交する波長の光のみが同一の光路を戻り、ポリゴンスキャニングフィルタ３０８ｂから出力されることとなるため、ポリゴンミラー３０９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。

ポリゴンミラー３０９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３０９と回折格子３１２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。

Ｃｏｕｐｌｅｒ３１４から出力された波長掃引光源３０８の光は、第１のシングルモードファイバ３３０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３３０は、途中の光カップラ部３３４において第２のシングルモードファイバ３３７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。従って、第１のシングルモードファイバ３３０に入射された光は、この光カップラ部３３４により最大で３つの光路に分割されて伝送される。

第１のシングルモードファイバ３３０の光カップラ部３３４より先端側には、非回転部（固定部）と回転部（回転駆動部）との間を結合し、光を伝送する光ロータリジョイント（光カップリング部）３０３が回転駆動装置３０４内に設けられている。

更に、光ロータリジョイント（光カップリング部）３０３内の第４のシングルモードファイバ３３５の先端側は、光プローブ部１０１の第５のシングルモードファイバ３３６とアダプタ３０２を介して着脱自在に接続されている。これによりイメージングコア３０１内に挿通され回転駆動可能な第５のシングルモードファイバ３３６に、波長掃引光源３０８からの光が伝送される。

伝送された光は、イメージングコア３０１の先端側から体腔内の生体組織に対してラジアル動作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がイメージングコア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３３０側に戻る。さらに、光カップラ部３３４によりその一部が第２のシングルモードファイバ３３７側に移り、第２のシングルモードファイバ３３７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３１９）にて受光される。

なお、光ロータリジョイント３０３の回転駆動部側は回転駆動装置３０４の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３０７を備え、信号処理部３２３からの指示に基づいて、イメージングコア３０１の軸方向動作を規定する。

一方、第３のシングルモードファイバ３３１の光カップラ部３３４と反対側の先端には、参照光の光路長を微調整する光路長の可変機構３２５が設けられている。

この光路長の可変機構３２５は光プローブ部１０１を交換して使用した場合の個々の光プローブ部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。

第３のシングルモードファイバ３３１およびコリメートレンズ３２６は、その光軸方向に矢印３３３で示すように移動自在な１軸ステージ３３２上に設けられており、光路長変化手段を形成している。

具体的には、１軸ステージ３３２は光プローブ部１０１を交換した場合に、光プローブ部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３３２はオフセットを調整する調整手段としての機能も備えている。例えば、光プローブ部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可能となる。

光路長の可変機構３２５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３３１の途中に設けた光カップラ部３３４で第１のシングルモードファイバ３３０側から得られた光と混合されて、フォトダイオード３１９にて受光される。

このようにしてフォトダイオード３１９にて受光された干渉光は光電変換され、アンプ３２０により増幅された後、復調器３２１に入力される。復調器３２１では干渉した光の信号部分のみを抽出する復調処理を行い、その出力は干渉光信号としてＡ／Ｄ変換器３２２に入力される。

Ａ／Ｄ変換器３２２では、干渉光信号を例えば１８０ＭＨｚで２０４８ポイント分サンプリングして、１ラインのデジタルデータ（干渉光データ）を生成する。なお、サンプリング周波数を１８０ＭＨｚとしたのは、波長掃引の繰り返し周波数を８０ｋＨｚにした場合に、波長掃引の周期（１２．５μｓｅｃ）の９０％程度を２０４８点のデジタルデータとして抽出することを前提としたものであり、特にこれに限定されるものではない。

Ａ／Ｄ変換器３２２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３２３に入力される。測定モードの場合、信号処理部３２３では干渉光データをＦＦＴ（高速フーリエ変換）により周波数分解して深さ方向のデータを生成し、これを座標変換することにより、血管内の各位置での断層画像を形成し、所定のフレームレートでＬＣＤモニタ３１７（図１の参照番号１１３に対応する）に出力する。

信号処理部３２３は、更に光路長調整手段制御装置３１８に接続されている。信号処理部３２３は光路長調整手段制御装置３１８を介して１軸ステージ３３２の位置の制御を行う。また、信号処理部３２３はモータ制御回路３２４に接続されており、モータ制御回路３２４のビデオ同期信号を受信する。信号処理部３２３では、受信したビデオ同期信号に同期して断層画像の生成を行う。

また、このモータ制御回路３２４のビデオ同期信号は、回転駆動装置３０４にも送られ、回転駆動装置３０４ではビデオ同期信号に同期した駆動信号を出力する。

４．光画像診断装置における制御系の機能ブロック
次に、光画像診断装置１００を構成するユニットごとの機能構成（断層画像の生成に用いられる各ユニットを制御する制御信号の送受信を説明するための機能構成）について図４を用いて説明する。

図４は、光画像診断装置１００における各ユニットごとの機能ブロック図である。なお、図４の例では、断層画像の生成に用いられる信号の流れについては省略し、各ユニットを動作させるための制御信号の流れについてのみ図示している。

図４に示すように、光画像診断装置１００には、生体内に挿入される光プローブ部１０１のラジアル動作を制御する駆動系制御ユニット４１０と、光源等を有し、干渉光を生成する干渉光生成ユニット（生成部）４２０と、生成された干渉光を信号処理し、外部出力する干渉光処理ユニット４３０とが着脱可能に取り付けられている。また、操作パネル１１２、ＬＣＤモニタ１１３、プリンタ及びＤＶＤレコーダ１１１−１等の外部機器が外部機器Ｉ／Ｆ部４３１を介して干渉光処理ユニット４３０に接続されている。

それぞれのユニットには、図２または図３において説明した各部が搭載されている。なお、干渉光生成ユニット４２０には、更に、干渉光生成ユニット制御部４２１が搭載されており、図２または図３において説明した各部（可変機構２１６、３２５、光路長調整手段制御装置２２６、３１８、ガルバノメータコントローラ２２４、低干渉性光源２０９（または波長掃引光源３０８））の動作を制御している。また、ＲＯＭ等の記憶媒体を内蔵しており、干渉光生成ユニット４２０固有の特性を表すパラメータ（断層画像の描出に影響を与えるパラメータ）を含むユニット情報４２２が格納されている。更に、信号処理部２１４、３２３からの要求に応じて当該ユニット情報４２２を送信することができるように、信号処理部２１４、３２３とは通信可能に接続されている（４４２）。

なお、信号処理部２１４、３２３では、必要に応じて干渉光生成ユニット制御部４２１から、パラメータを含むユニット情報４２２を取得し、信号処理部２１４、３２３内に予め格納されているパラメータを更新可能な構成となっている。

図５は、干渉光生成ユニット４２０から送信され、信号処理部２１４、３２３において格納されるユニット情報４２２の一例を示す図である。図５に示すように、ユニット情報４２２には、少なくとも、ユニット名と、当該ユニットの識別情報と、当該ユニットより受信したパラメータと、当該パラメータの作成日時が含まれる。

ユニット名とは、光画像診断装置１００において着脱可能に取り付けられたユニットの名称をいう。図５の例では、“干渉光生成ユニット”が格納されている。

また、識別情報とは、現時点で取り付けられている各ユニットを識別するための情報である。このため、例えば、干渉光生成ユニットが交換された場合には、ユニット名は変わらなくても識別情報は変更されることとなる。

パラメータとは各ユニットごとに、固有の特性を表すデータであり、干渉光生成ユニット４２０にあっては、“リサンプリング用のデータセット”と“光路長データ”と“補正値データ”が含まれる。なお、これらのデータの詳細については後述する。

パラメータ作成日時とは、格納されているパラメータが作成された日時を示す。当該パラメータ作成日時を対比することにより、現在、信号処理部２１４、３２３内に格納されているパラメータが最新のパラメータであるのか否かを判定することが可能となる。

５．ユニット固有の特性を示すパラメータについての説明
次に、干渉光生成ユニット４２０固有の特性を示す各パラメータについて、以下に説明する。
（１）リサンプリング用のデータセット
波長掃引利用の光干渉断層画像診断装置の場合、波長掃引光源３０８では、ポリゴンスキャニングフィルタ３０８ｂを使用して波長掃引を行うにあたり、回折格子による回折角度に従って等間隔で波長掃引を行う。このため、波長掃引は回折角度の正弦に反比例することとなる（つまり、非線形に掃引されることとなる）。

この結果、干渉光処理ユニット４３０において、時間的に等間隔なサンプリングを行うと、生成された断層画像に歪みが生じてしまう。そこで、Ａ／Ｄ変換器３２２では、不等間隔のサンプリングデータを周波数領域で等間隔なデータに補間する処理を行っている。

そのための補間方法としては種々の方法が挙げられるが、本実施形態に係る光画像診断装置１００では多項式近似法を用いて補間を行うものとする。具体的には、すでにサンプリングしたデータの重み付け平均を用いることにより、リサンプリングを行うものとする。

ここで、リサンプリングを行うためには、波長掃引光源３０８の特性に応じた所定数のデータ（例えば、２０４８点分のデータ）について、リサンプリングのためのデータインデックスと重み付けのための係数とを予め用意しておく必要があり、本実施形態に係る光画像診断装置１００では、このような干渉光生成ユニット固有のデータセット（リサンプリング用のデータセット）を、干渉光生成ユニット４２０側に格納している。
（２）光路長データ及び補正値データ
干渉光生成ユニット４２０において、干渉光を適切に生成するためには、測定光の光路長と参照光の光路長とを一致させておく必要がある。このため、医療現場では、光プローブ部１０１を接続するたびにキャリブレーションを行うこととしている。

ここで、キャリブレーションを行うにあたっては、干渉光生成ユニット４２０内の測定光の光路長及び参照光の光路長を予めデータとして保持してれば、キャリブレーションの高速化を図ることが可能である。一方で、干渉光生成ユニット４２０内の測定光の光路長及び参照光の光路長は、ユニットごとに異なっている。そこで、本実施形態に係る光画像診断装置１００では、このような干渉光生成ユニット固有のデータ（光路長データ）を、干渉光生成ユニット４２０側において格納している。

更に、測定光の光路長及び参照光の光路長がユニットごとに異なることに起因して、断層画像を生成する際に所定の補正が必要となる場合には、干渉光生成ユニット４２０内の測定光の光路長及び参照光の光路長に応じた補正値を予め用意しておく必要があり、本実施形態に係る光画像診断装置１００では、このような干渉光生成ユニット固有のデータ（補正値データ）を、干渉光生成ユニット４２０側に格納している。

６．信号処理部２１４、３２３におけるユニット情報取得処理の流れ
次に、信号処理部２１４、３２３におけるユニット情報取得処理の流れについて説明する。図６は、光画像診断装置１００におけるユニット情報取得処理の流れを示すフローチャートである。

サービスエンジニアによるユニット単位での部品の交換が完了すると、サービスエンジニアは、操作制御装置１０３の電源をＯＮし、操作制御装置１０３を起動する（ステップＳ６０１）。

操作制御装置１０３が起動すると、ステップＳ６０２では、干渉光生成ユニット４２０との通信を確立する。ただし、ステップＳ６０２の処理は、操作制御装置１０３の起動後に自動的に行われるように構成してもよいし、操作制御装置１０３の起動後にサービスエンジニアが特定の指示を入力した場合に、行われるように構成してもよい。

ステップＳ６０３では、干渉光生成ユニット４２０に対してユニット情報４２２の送信を要求する。干渉光生成ユニット４２０では、当該要求に応じて、内部に格納しているユニット情報４２２を信号処理部２１４、３２３に送信する。

ステップＳ６０４では、干渉光生成ユニット４２０より送信されたユニット情報４２２を受信する。ステップＳ６０５では、ステップＳ６０４において受信したユニット情報と、信号処理部２１４、３２３内においてすでに格納されているユニット情報とを比較する。

ステップＳ６０６では、ステップＳ６０５における比較の結果、識別情報が異なっていた場合には、該当するユニットが交換されたと判断し、ステップＳ６０９に進む。ステップＳ６０９では、ステップＳ６０４において受信したユニット情報４２２に基づいて、信号処理部２１４、３２３内に格納されているユニット情報を更新する。

一方、ステップＳ６０５における比較の結果、識別情報が異なっていなかった場合には、ステップＳ６０７に進む。ステップＳ６０７では、ユニットごとにパラメータの作成日時を比較する。

ステップＳ６０７における比較の結果、パラメータの作成日時が異なっていた場合には、パラメータが変更されたと判断し、ステップＳ６０９に進み、上述の処理を行う。

一方、ステップＳ６０７における比較の結果、パラメータの作成日時が異なっていないと判断された場合には、ユニット情報取得処理を終了する。

以上の説明から明らかなように、本実施形態に係る光画像診断装置では、交換可能なユニットに、各ユニット固有の特性を表すパラメータ（断層画像の描出に影響を与えるパラメータ）を格納しておき、信号処理部では、操作制御部起動時または特定の指示があった場合に、当該パラメータを含むユニット情報を各ユニットから取得する構成とした。

これにより、サービスエンジニアは、ユニット単位で部品の交換を行った場合であっても、当該ユニット固有の特性を表すパラメータを手動で設定しなおす必要がなくなり、サービスエンジニアの作業負荷が軽減されるとともに、パラメータの手動設定が不要となることから、設定ミスを防止することも可能となる。

［第２の実施形態］
上記第１の実施形態では、干渉光生成ユニットにおいて、リサンプリング用のデータセットを格納する構成としたが、本発明はこれに限定されず、リサンプリング用のデータセットを生成可能な係数のみを格納する構成としてもよい。

データをサンプリングした際のｎ番目のサンプリングタイミングをｔｎ、その時の周波数をｆｎとすると、サンプリングタイミングと周波数との関係は、ｆｎ＝ｔｎ^４＋α×ｔｎ^３＋β×ｔｎ^２−ｔｎと表すことができる。

このため、干渉光生成ユニット４２０では、係数α及び係数βのみを格納しておき、信号処理部３２３に対して、当該係数α及び係数βを送信することで、信号処理部３２３側でデータセットを作成させることも可能である。

かかる構成により、干渉光生成ユニット４２０からのユニット情報の読み出しを高速化させることが可能となるとともに、干渉光生成ユニット４２０においてユニット情報の格納に用いられる記憶媒体（ＲＯＭ）の容量を小さくすることが可能となる。

［第３の実施形態］
上記第１の実施形態では、記憶媒体として、干渉光生成ユニット４２０にＲＯＭを配し、パラメータを含むユニット情報を当該ＲＯＭに格納する構成としたが、本発明はこれに限定されない。例えば、記憶媒体としてＥＥＰＲＯＭなどの不揮発性メモリを用いるようにしてもよい。この場合、各ユニットの経時変化により、パラメータの変更が必要になった場合に、サービスエンジニアが、所定のメンテナンス装置を用いて、各ユニットのパラメータを直接変更することが可能となる。

[第４の実施形態]
上記第１の実施形態では、現時点で取り付けられているユニットが有するユニット情報にて、信号処理部２１４、３２３が有しているユニット情報を同期させる場合の構成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、上記第３の実施形態において説明したように、記憶媒体として各ユニットにＥＥＰＲＯＭを配した場合にあっては、信号処理部が有しているユニット情報にて、各ユニットが有しているユニット情報を同期させるように構成してもよい。

具体的には、サービスエンジニアが、ユニットの交換を行わず、所定のメンテナンス装置を用いて、信号処理部２１４、３２３に格納されているパラメータのみを変更した場合にあっては、信号処理部２１４、３２３に格納されているパラメータが最新のパラメータとなる。この場合、信号処理部２１４、３２３に格納されているパラメータを干渉光生成ユニット４２０に対して送信することで、干渉光生成ユニット４２０についても、最新のパラメータに変更させることが可能となる。

図７は、干渉光生成ユニット４２０に格納されているユニット情報に含まれるパラメータを、信号処理部２１４、３２３に格納されているパラメータに同期させるための信号処理部におけるパラメータ同期処理の流れを示すフローチャートである。

ステップＳ７０１において、メンテナンス装置と信号処理部２１４、３２３との通信が確立すると、ステップＳ７０２では、メンテナンス装置を介してサービスエンジニアが手動で入力したパラメータを受信し、信号処理部２１４、３２３内に格納されているパラメータを、当該受信したパラメータを用いて変更する。

ステップＳ７０３では、変更されたパラメータに対応付けられた識別情報を認識し、ステップＳ７０４では、当該識別情報に対応するユニットに対して、当該変更されたパラメータを送信するとともに、当該ユニットに対して、パラメータの変更を指示して、処理を終了する。

以上の説明から明らかなように、本実施形態に係る光画像診断装置によれば、従来のように、サービスエンジニアが手動で信号処理部のパラメータの変更を行った場合であっても、各ユニットが格納しているパラメータを、当該信号処理部が格納しているパラメータに同期させることが可能となる。

これにより、例えば、操作制御装置１０３起動時に、変更前のパラメータにより、信号処理部のパラメータが書き換えられてしまうといった事態を回避することが可能となる。

［第５の実施形態]
上記第１乃至第４の実施形態では、干渉光生成ユニットにのみ記憶媒体を配し、パラメータを格納する構成としたが、本発明はこれに限定されず、例えば、駆動系制御ユニット４１０や、スキャナ／プルバック部１０２に記憶媒体を配し、断層画像の描出に影響を与える、当該ユニット固有の特性を表すパラメータを格納する構成としてもよい。この場合、これらのユニットは、信号処理部に対して通信可能に接続されることとなる。

Claims

伝送された測定光を連続的に体腔内に送信するとともに体腔内からの反射光を連続的に受信する送受信部を有するプローブが接続された場合に、該送受信部の回転駆動を制御する駆動部と、
波長掃引光源、及び、当該波長掃引光源が掃引する光をリサンプリングした際の各干渉光の周波数が時間軸に対して線形とするためのパラメータを少なくとも含む情報を記憶する記憶媒体を有し、前記プローブに前記測定光を伝送するとともに、前記プローブが受信した前記体腔内からの反射光を取得し、参照光と干渉させることで干渉光を生成する生成部と、
前記生成部において生成された干渉光を処理し、前記体腔内の断層画像を生成する処理部と、を有し、前記駆動部、前記生成部及び前記処理部がそれぞれ着脱可能に取り付けられた光画像診断装置であって、
前記処理部は、
少なくとも前記生成部と通信する通信手段と、
前記光画像診断装置の起動時に、前記通信手段を介して、前記生成部との通信を確立することにより、前記生成部が有する前記記憶媒体から前記情報を取得する取得手段と、
前記取得手段において取得された情報が、既に格納している情報と異なっていた場合に、該取得された情報により、該既に格納している情報を更新する格納手段と、を備え、
前記格納手段に格納されている情報に含まれる前記パラメータを用いて、前記生成部で生成された干渉光をリサンプリングして得た干渉光データを補間し、当該補間後の干渉光データに基づき前記断層画像の生成を行うことを特徴とする光画像診断装置。
前記パラメータは、前記生成部における測定光の光路長及び干渉光の光路長に関するデータが含まれることを特徴とする請求項１に記載の光画像診断装置。
前記取得された情報には、前記パラメータとともに、前記生成部を識別するための識別情報と、該パラメータが作成された作成日時に関する情報とが含まれ、
前記格納手段は、
前記識別情報と前記パラメータが作成された作成日時に関する情報とを、前記パラメータと対応付けて格納することを特徴とする請求項１に記載の光画像診断装置。
前記格納手段は、前記取得された情報に含まれる前記識別情報または前記パラメータが作成された作成日時に関する情報のいずれかが、既に格納している識別情報またはパラメータが作成された作成日時に関する情報と異なっていた場合に、前記取得された情報に含まれるパラメータにより、既に格納しているパラメータを更新することを特徴とする請求項３に記載の光画像診断装置。