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JP6437920B2 - Diagnostic imaging equipment - Google Patents

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JP6437920B2 JP2015538899A JP2015538899A JP6437920B2 JP 6437920 B2 JP6437920 B2 JP 6437920B2 JP 2015538899 A JP2015538899 A JP 2015538899A JP 2015538899 A JP2015538899 A JP 2015538899A JP 6437920 B2 JP6437920 B2 JP 6437920B2
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Description

本発明は画像診断装置に関するものである。   The present invention relates to an image diagnostic apparatus.

画像診断装置、とりわけ、血管内腔の画像を取得する装置には、血管内超音波診断装置(IVUS:IntraVascular Ultra Sound)や光干渉断層診断装置(OCT:Optical Coherence Tomography)等がある。   Examples of an image diagnostic apparatus, particularly an apparatus for acquiring an image of a blood vessel lumen include an intravascular ultrasonic diagnostic apparatus (IVUS: IntraVascular Ultra Sound) and an optical coherence tomography diagnostic apparatus (OCT: Optical Coherence Tomography).

上記の画像診断装置は、超音波または光を出射する構成と、その血管組織から反射波又は光を受信する構成とを含むイメージングコアが、カテーテルシース内に収容されている。   In the above diagnostic imaging apparatus, an imaging core including a configuration for emitting ultrasonic waves or light and a configuration for receiving reflected waves or light from the blood vessel tissue is housed in a catheter sheath.

OCTは血管の内腔面に対して高い解像度の画像が得られるが、その血管内腔面から比較的浅い組織までの像しか得られない。一方、IVUSの場合は、得られる画像の解像度という点ではOCTよりは低いものの、逆に、OCTより深い血管組織の像を得ることができる。そこで、最近では、IVUSの機能と、OCTの機能とを組み合わせた画像診断装置(超音波を送受信可能な超音波送受信部と、光を送受信可能な光送受信部とを備える画像診断装置)も提案されている(例えば、特許文献1、2参照)。   OCT can obtain a high-resolution image with respect to the luminal surface of the blood vessel, but only an image from the luminal surface of the blood vessel to a relatively shallow tissue can be obtained. On the other hand, in the case of IVUS, the image resolution obtained is lower than that of OCT, but conversely, an image of vascular tissue deeper than that of OCT can be obtained. Therefore, recently, an image diagnostic apparatus combining an IVUS function and an OCT function (an image diagnostic apparatus including an ultrasonic transmission / reception unit capable of transmitting / receiving ultrasonic waves and an optical transmission / reception unit capable of transmitting / receiving light) is also proposed. (For example, see Patent Documents 1 and 2).

イメージングコアとカテーテルシースの間には、イメージングコアの送受信する信号の伝達媒体として液体を収容することがある。例えば光干渉を利用した診断装置の場合、イメージングコアとカテーテルシースの間に液体を収容することで、一般的にイメージングコアの先端に位置する光学部材の設計を容易にすることができる。これは空気の屈折率に比べてより光学部材の屈折率やカテーテルシースの屈折率に近い液体を収容することで、光学部材の界面とカテーテルシースの界面での光の屈折を低減することが可能であるためである。   A liquid may be contained between the imaging core and the catheter sheath as a transmission medium for signals transmitted and received by the imaging core. For example, in the case of a diagnostic apparatus using optical interference, it is possible to easily design an optical member that is generally located at the distal end of the imaging core by storing a liquid between the imaging core and the catheter sheath. By storing liquid closer to the refractive index of the optical member or the catheter sheath than the refractive index of air, it is possible to reduce the light refraction at the interface between the optical member and the catheter sheath. This is because.

また、超音波は空気中で著しく減衰することに加え、超音波振動子と被検体間に空気が存在するとその界面で超音波はほぼ全反射し被検体まで伝送されない。そこで、IVUSの場合、空気による超音波の減衰や全反射を可能な限り少なくするため、イメージングコアとカテーテルシースの間に液体を満し、被検体への超音波伝播効率の低下を抑えているのが一般的である。   Further, in addition to the attenuation of ultrasonic waves in the air, if there is air between the ultrasonic transducer and the subject, the ultrasonic waves are almost totally reflected at the interface and are not transmitted to the subject. Therefore, in the case of IVUS, in order to minimize ultrasonic attenuation and total reflection due to air, a liquid is filled between the imaging core and the catheter sheath to suppress a decrease in the efficiency of ultrasonic propagation to the subject. It is common.

イメージングコアとカテーテルシース間へ液体を容易に満たすようにするには、その間の空気(気泡)を外部に排出し易くする、すなわち、容易にプライミングできることである。それ故、一般に、カテーテルシースの先端(イメージングコアの存在する側)には空気を抜く孔を設けている。反対端から液体(一般に生理食塩水)を注入したとき、カテーテルシース内の空気が外部に排出できるからである。   In order to easily fill the liquid between the imaging core and the catheter sheath, air (bubbles) between the imaging core and the catheter sheath can be easily discharged to the outside, that is, can be easily primed. Therefore, in general, a hole for venting air is provided at the distal end of the catheter sheath (the side where the imaging core exists). This is because when a liquid (generally physiological saline) is injected from the opposite end, the air in the catheter sheath can be discharged to the outside.

更に、カテーテルシースの先端に空気を抜く孔を設けたことが、逆に不都合を招くこともある。それは、カテーテルシースの先端を、診断対象の血管内に位置させた後に行われ得るプルバック処理でのカテーテルシース内への血液の流入の問題である。この問題は、プルバック処理では、イメージングコアを回転させながらその回転軸に沿って引っ張るので、カテーテルシース内はカテーテルシース外に対して相対的に負圧になりやすく、その結果、カテーテルシースの先端の孔からカテーテルシース内に血液が流入する、というものである。血液は不透明で光の透過を妨げる液体である。従って、カテーテルシース内への血液の流入は、特にOCT診断装置での鮮明な画像を得るための妨げになる。   Furthermore, provision of a hole for extracting air at the distal end of the catheter sheath may cause inconvenience. It is a problem of blood inflow into the catheter sheath in a pull-back process that can be performed after the tip of the catheter sheath is positioned in the blood vessel to be diagnosed. This problem is that in the pullback process, the imaging core is pulled along its rotation axis while rotating, so that the inside of the catheter sheath is likely to have a negative pressure relative to the outside of the catheter sheath. Blood flows from the hole into the catheter sheath. Blood is a liquid that is opaque and impedes the transmission of light. Accordingly, the inflow of blood into the catheter sheath hinders obtaining a clear image, particularly with an OCT diagnostic apparatus.

本出願人は、カテーテルシース内への血液の流入を防ぐため、スキャン時に、カテーテルシース内にプライミング液を注入する構成も既に提案した(特許文献3)。   The present applicant has already proposed a configuration in which a priming solution is injected into the catheter sheath during scanning in order to prevent blood from flowing into the catheter sheath (Patent Document 3).

特開平11−56752号公報JP 11-56752 A 特開2006−204430号公報JP 2006-204430 A 特開2011−152274号公報JP 2011-152274 A

上記特許文献3は、プライミング液を注入するためのポンプとそれを制御するポンプ制御装置を有する。そして、プルバック時に、ポンプ制御装置を駆動し、プライミング液をカテーテル内に注入するものである。   Patent Document 3 has a pump for injecting a priming liquid and a pump control device for controlling the pump. And at the time of pullback, a pump control apparatus is driven and a priming liquid is inject | poured in a catheter.

たしかに、かかる構成によると、プルバック時に、カテーテルシース内が負圧となりにくくなり、カテーテルシース内への血液の流入を防ぐ効果が期待できるものの、装置全体の規模も大がかりになり、コストアップにつながるという問題がある。   Certainly, according to such a configuration, the inside of the catheter sheath is less likely to become negative pressure at the time of pullback, and although the effect of preventing the inflow of blood into the catheter sheath can be expected, the scale of the entire apparatus becomes large, leading to an increase in cost. There's a problem.

本発明者は、より単純な構成で、スキャン時におけるカテーテルシース内への血液の流入量を減少させる、もしくは防止し、安定した画像の再構成を可能にする技術を提供する。   The present inventor provides a technique that enables a stable image reconstruction by reducing or preventing the amount of blood flowing into the catheter sheath during scanning with a simpler configuration.

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。すなわち、
血管組織に向けて信号を送信するため及び血管組織から返される信号を受信するための送受信部を有するイメージングコアを回転自在、且つ回転軸に沿って移動自在に収容し、所定の液体を収容可能な、先端に開孔があるカテーテルを用い、前記イメージングコアの回転と移動で得た信号に基づき血管画像を再構成する画像診断装置であって、
前記カテーテルの後端部を保持するプルバック部を有し、
当該プルバック部は、
前記イメージングコアの前記回転軸方向の移動を行うための駆動部と、
前記所定の液体を収容可能で、内部が前記カテーテルの内部と連通可能なシリンダを有し、
前記シリンダは、前記イメージングコアと一体的に移動可能な、前記イメージングコアを移動させる前記駆動部の力によって移動することで前記シリンダ内における前記液体の少なくとも一部を加圧するプランジャを有することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the diagnostic imaging apparatus according to the present invention has the following configuration. That is,
An imaging core having a transmission / reception unit for transmitting a signal toward the vascular tissue and for receiving a signal returned from the vascular tissue can be stored in a rotatable and movable manner along the rotation axis, and a predetermined liquid can be stored. In addition , an image diagnostic apparatus that reconstructs a blood vessel image based on a signal obtained by rotation and movement of the imaging core using a catheter having a hole at the tip,
Having a pull back portion for holding a rear end portion of the catheter;
The pullback part
A drive unit for moving the imaging core in the rotational axis direction;
Can accommodate a predetermined liquid, inside it has a internal communicable with cylinder of said catheter,
The cylinder has a plunger that pressurizes at least a part of the liquid in the cylinder by being moved by the force of the driving unit that moves the imaging core, and is movable integrally with the imaging core. And

本願の明細書によれば、より単純な構成で、スキャン時におけるカテーテルシース内への血液の流入量を減少させる、もしくは防止し、安定した画像の再構成が可能になる。   According to the specification of the present application, it is possible to reconstruct a stable image by reducing or preventing the inflow of blood into the catheter sheath at the time of scanning with a simpler configuration.

本発明のその他の特徴及び利点は、添付図面を参照とした以下の説明により明らかになるであろう。なお、添付図面においては、同じ若しくは同様の構成には、同じ参照番号を付す。   Other features and advantages of the present invention will become apparent from the following description with reference to the accompanying drawings. In the accompanying drawings, the same or similar components are denoted by the same reference numerals.

添付図面は明細書に含まれ、その一部を構成し、本発明の実施の形態を示し、その記述と共に本発明の原理を説明するために用いられる。
本実施形態に係る画像診断装置の外観構成を示す図である。 画像診断装置の構成を示す図である。 断面画像の再構成処理を説明するための図である。 再構成された血管の3次元モデルデータの例を示す図である。 実施形態におけるカテーテルの構造を示す断面図である。 実施形態におけるプルバック部の構造の一部を示す図である。 第2の実施形態におけるプルバック部の構造の一部を示す図である。
The accompanying drawings are included in the specification, constitute a part thereof, show an embodiment of the present invention, and are used to explain the principle of the present invention together with the description.
It is a figure which shows the external appearance structure of the diagnostic imaging apparatus which concerns on this embodiment. It is a figure which shows the structure of an image diagnostic apparatus. It is a figure for demonstrating the reconstruction process of a cross-sectional image. It is a figure which shows the example of the three-dimensional model data of the reconfigure | reconstructed blood vessel. It is sectional drawing which shows the structure of the catheter in embodiment. It is a figure which shows a part of structure of the pull back part in embodiment. It is a figure which shows a part of structure of the pull back part in 2nd Embodiment.

以下、本発明の各実施形態について添付図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The embodiments described below are preferable specific examples of the present invention, and thus various technically preferable limitations are given. However, the scope of the present invention is particularly limited in the following description. Unless otherwise stated, the present invention is not limited to these embodiments.

[第1の実施形態]
以下添付図面に従って本発明に係る実施形態を詳細に説明する。なお、本明細書での画像診断装置は、IVUS機能とOCT機能を有するものとして説明する。これら2つの機能のいずれか一方の機能を有する装置にも適用可能であるので、係る点で本発明が限定されるものでない。
[First Embodiment]
Embodiments according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. Note that the diagnostic imaging apparatus in this specification will be described as having an IVUS function and an OCT function. Since the present invention can also be applied to a device having one of these two functions, the present invention is not limited in this respect.

図1は本発明の一実施形態に係る画像診断装置100の外観構成を示す図である。   FIG. 1 is a diagram showing an external configuration of an image diagnostic apparatus 100 according to an embodiment of the present invention.

図1に示すように、画像診断装置100は、プローブ101と、プルバック部102と、操作制御装置103とを備え、プルバック部102と操作制御装置103とは、コネクタ105を介して、信号線や光ファイバを収容したケーブル104により接続されている。   As illustrated in FIG. 1, the diagnostic imaging apparatus 100 includes a probe 101, a pullback unit 102, and an operation control device 103, and the pullback unit 102 and the operation control device 103 are connected to a signal line or a signal via a connector 105. They are connected by a cable 104 containing an optical fiber.

プローブ101は、直接血管内に挿入されるものであり、パルス信号に基づく超音波を送信すると共に血管内からの反射波を受信する超音波送受信部と、伝送されてきた光を(測定光)を連続的に血管内に送信するとともに、血管内からの反射光を連続的に受信する光送受信部と、を備えるイメージングコアを収容するカテーテルが内挿されている。画像診断装置100では、該イメージングコアを用いることで血管内部の状態を測定する。   The probe 101 is inserted directly into a blood vessel, transmits an ultrasonic wave based on a pulse signal and receives a reflected wave from the blood vessel, and transmitted light (measurement light). Is inserted into a blood vessel, and a catheter that houses an imaging core including an optical transmission / reception unit that continuously receives reflected light from the blood vessel is inserted. In the diagnostic imaging apparatus 100, the state inside the blood vessel is measured by using the imaging core.

スキャナ及びプルバック部102は、プローブ101が着脱可能に取り付けられ、内蔵されたモータを駆動させることでプローブ101に内挿されたカテーテル内のイメージングコアの血管内の軸方向の動作及び回転方向の動作を規定している。また、スキャナ及びプルバック部102は、イメージングコア内の超音波送受信部において受信された反射波の信号及び光送受信部において受信された反射光を取得し、操作制御装置103に対して送信する。   The scanner and pullback unit 102 is detachably attached to the probe 101, and operates in the axial direction and rotational direction in the blood vessel of the imaging core in the catheter inserted into the probe 101 by driving a built-in motor. Is stipulated. In addition, the scanner and pullback unit 102 acquires the reflected wave signal received by the ultrasonic transmission / reception unit in the imaging core and the reflected light received by the optical transmission / reception unit, and transmits them to the operation control device 103.

操作制御装置103は、測定を行うにあたり、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超音波データや光干渉データを処理し、各種血管像を表示するための機能を備える。   The operation control apparatus 103 has a function for inputting various set values and a function for processing ultrasonic data and optical interference data obtained by the measurement and displaying various blood vessel images when performing measurement.

操作制御装置103において、111は本体制御部である。この本体制御部111は、測定により得られた超音波の反射波の信号から、ラインデータを生成し、補間処理を経て超音波断面像を生成する。さらに、この本体制御部111は、イメージングコアからの反射光と、光源からの光を分離することで得られた参照光とを干渉させることで干渉光データを生成するとともに、該干渉光データに基づいてラインデータを生成し、補間処理を経て光干渉に基づく血管断面画像を生成する。   In the operation control apparatus 103, reference numeral 111 denotes a main body control unit. The main body control unit 111 generates line data from an ultrasonic reflected wave signal obtained by measurement, and generates an ultrasonic cross-sectional image through interpolation processing. Further, the main body control unit 111 generates interference light data by causing interference between the reflected light from the imaging core and the reference light obtained by separating the light from the light source. Based on this, line data is generated, and a blood vessel cross-sectional image based on optical interference is generated through interpolation processing.

111−1はプリンタ及び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において生成された各種断面画像を表示する。114は、ポインティングデバイス(座標入力装置)としてのマウスである。   Reference numeral 111-1 denotes a printer and a DVD recorder, which prints processing results in the main body control unit 111 or stores them as data. Reference numeral 112 denotes an operation panel, and the user inputs various setting values and instructions via the operation panel 112. Reference numeral 113 denotes an LCD monitor as a display device, which displays various cross-sectional images generated by the main body control unit 111. Reference numeral 114 denotes a mouse as a pointing device (coordinate input device).

次に、画像診断装置100の機能構成について説明する。図2は、画像診断装置100のブロック構成図である。以下、同図を用いて、波長掃引型OCTの機能構成について説明する。   Next, the functional configuration of the diagnostic imaging apparatus 100 will be described. FIG. 2 is a block configuration diagram of the diagnostic imaging apparatus 100. Hereinafter, the functional configuration of the wavelength sweep type OCT will be described with reference to FIG.

図中、201は画像診断装置の全体の制御を司る信号処理部であり、マイクロプロセッサをはじめ、いくつかの回路で構成される。210はハードディスクに代表される不揮発性の記憶装置であり、信号処理部201が実行する各種プログラムやデータファイルを格納している。202は信号処理部201内に設けられたメモリ(RAM)である。203は波長掃引光源であり、時間軸に沿って、予め設定された範囲内で変化する波長の光を繰り返し発生する光源である。   In the figure, reference numeral 201 denotes a signal processing unit that controls the entire diagnostic imaging apparatus, and is composed of several circuits including a microprocessor. Reference numeral 210 denotes a non-volatile storage device represented by a hard disk, which stores various programs and data files executed by the signal processing unit 201. Reference numeral 202 denotes a memory (RAM) provided in the signal processing unit 201. A wavelength swept light source 203 is a light source that repeatedly generates light having a wavelength that changes within a preset range along the time axis.

波長掃引光源203から出力された光は、第1のシングルモードファイバ271の一端に入射され、先端側に向けて伝送される。第1のシングルモードファイバ271は、途中の光ファイバカップラ272において第4のシングルモードファイバ275と光学的に結合されている。   The light output from the wavelength swept light source 203 is incident on one end of the first single mode fiber 271 and transmitted toward the distal end side. The first single mode fiber 271 is optically coupled to the fourth single mode fiber 275 at an intermediate optical fiber coupler 272.

第1のシングルモードファイバ271に入射され、光ファイバカップラ272より先端側に発した光は、コネクタ105を介して、第2のシングルモードファイバ273に導かれる。この第2のシングルモードファイバ273の他端はスキャナ及びプルバック部102内の光ロータリージョイント230に接続されている。   The light incident on the first single mode fiber 271 and emitted from the optical fiber coupler 272 toward the tip side is guided to the second single mode fiber 273 via the connector 105. The other end of the second single mode fiber 273 is connected to the optical rotary joint 230 in the scanner and pullback unit 102.

一方、プローブ101はスキャナ及びプルバック部102と接続するためのアダプタ101aを有する。そして、このアダプタ101aによりプローブ101をスキャナ及びプルバック部102に接続することで、プローブ101が安定してスキャナ及びプルバック部102に保持される。さらに、プローブ101内に回転自在に収容された第3のシングルモードファイバ274の端部が、光ロータリージョイト230に接続される。この結果、第2シングルモードファイバ273と第3シングルモードファイバ274が光学的に結合される。第3のシングルモードファイバ274の他方端(プローブ101の先頭部分側)には、光を回転軸に対してほぼ直行する方向に出射するミラーとレンズで構成される光送受信部(詳細は図5を用いて説明する)を搭載したイメージングコア250が設けられている。   On the other hand, the probe 101 has an adapter 101 a for connecting to the scanner and the pullback unit 102. Then, the probe 101 is stably held by the scanner and the pullback unit 102 by connecting the probe 101 to the scanner and the pullback unit 102 by the adapter 101a. Furthermore, the end of the third single mode fiber 274 rotatably accommodated in the probe 101 is connected to the optical rotary joint 230. As a result, the second single mode fiber 273 and the third single mode fiber 274 are optically coupled. At the other end of the third single-mode fiber 274 (the head portion side of the probe 101), an optical transmission / reception unit composed of a mirror and a lens that emits light in a direction substantially perpendicular to the rotation axis (see FIG. 5 for details). An imaging core 250 is provided, which will be described with reference to FIG.

上記の結果、波長掃引光源203が発した光は、第1シングルモードファイバ271、第2シングルモードファイバ273、第3のシングルモードファイバ274を介して、第3のシングルモードファイバ274の端部に設けられたイメージングコア250に導かれる。イメージコア250の光送受信部は、この光を、ファイバの軸に直行する方向に出射するとともに、その反射光を受信し、その受信した反射光が今度は逆に導かれ、操作制御装置103に返される。   As a result, the light emitted from the wavelength swept light source 203 passes through the first single mode fiber 271, the second single mode fiber 273, and the third single mode fiber 274 to the end of the third single mode fiber 274. It is guided to the provided imaging core 250. The optical transmission / reception unit of the image core 250 emits this light in a direction perpendicular to the axis of the fiber, receives the reflected light, and the received reflected light is led in reverse this time to the operation control device 103. returned.

一方、光ファイバカップラ272に結合された第4のシングルモードファイバ275の反対の端部には、参照光の光路長を微調整する光路長調整機構220が設けられている。この光路長可変機構220は、プローブ101を交換した場合など、個々のプローブ101の長さのばらつきを吸収できるよう、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更手段として機能する。そのため、第4のシングルモードファイバ275に端部に位置するコリメートレンズ225が、その光軸方向である矢印226で示すように移動自在な1軸ステージ224上に設けられている。   On the other hand, an optical path length adjustment mechanism 220 for finely adjusting the optical path length of the reference light is provided at the opposite end of the fourth single mode fiber 275 coupled to the optical fiber coupler 272. The optical path length variable mechanism 220 functions as an optical path length changing unit that changes the optical path length corresponding to the variation in length so that the variation in length of each probe 101 can be absorbed when the probe 101 is replaced. . Therefore, a collimating lens 225 located at the end of the fourth single mode fiber 275 is provided on a movable uniaxial stage 224 as indicated by an arrow 226 in the optical axis direction.

具体的には、1軸ステージ224はプローブ101を交換した場合に、プローブ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更手段として機能する。さらに、1軸ステージ224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、プローブ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である。   Specifically, when the probe 101 is replaced, the uniaxial stage 224 functions as an optical path length changing unit having a variable range of the optical path length that can absorb variations in the optical path length of the probe 101. Further, the uniaxial stage 224 also has a function as an adjusting means for adjusting the offset. For example, even when the tip of the probe 101 is not in close contact with the surface of the living tissue, the optical path length can be minutely changed by the uniaxial stage so as to interfere with the reflected light from the surface position of the living tissue. Is possible.

1軸ステージ224で光路長が微調整され、グレーティング221、レンズ222を介してミラー223にて反射された光は再び第4のシングルモードファイバ275に導かれ、光ファイバカップラ272にて、第2のシングルモードファイバ273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204にて受光される。   The optical path length is finely adjusted by the uniaxial stage 224, and the light reflected by the mirror 223 via the grating 221 and the lens 222 is again guided to the fourth single mode fiber 275, and the second optical fiber coupler 272 performs the second operation. Are mixed with light obtained from the single mode fiber 273 side and received by the photodiode 204 as interference light.

このようにしてフォトダイオード204にて受光された干渉光は光電変換され、アンプ205により増幅された後、復調器206に入力される。この復調器206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207に入力される。   The interference light received by the photodiode 204 in this manner is photoelectrically converted, amplified by the amplifier 205, and then input to the demodulator 206. The demodulator 206 performs demodulation processing for extracting only the signal portion of the interfered light, and its output is input to the A / D converter 207 as an interference light signal.

A/D変換器207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(25μsec)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。   The A / D converter 207 samples the interference light signal for 2048 points at 90 MHz, for example, and generates one line of digital data (interference light data). The sampling frequency of 90 MHz is based on the assumption that about 90% of the wavelength sweep cycle (25 μsec) is extracted as 2048 digital data when the wavelength sweep repetition frequency is 40 kHz. There is no particular limitation.

A/D変換器207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201に入力され、一旦、メモリ202に格納される。そして、信号処理部201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光断面画像を構築し、所定のフレームレートでLCDモニタ113に出力する。   The line-by-line interference light data generated by the A / D converter 207 is input to the signal processing unit 201 and temporarily stored in the memory 202. In the signal processing unit 201, the interference light data is subjected to frequency decomposition by FFT (Fast Fourier Transform) to generate data in the depth direction (line data), and this is coordinate-converted to obtain data at each position in the blood vessel. An optical section image is constructed and output to the LCD monitor 113 at a predetermined frame rate.

信号処理部201は、更に光路長調用駆動部209、通信部208と接続されている。信号処理部201は光路長調整用駆動部209を介して1軸ステージ224の位置の制御(光路長制御)を行う。   The signal processing unit 201 is further connected to an optical path length adjustment driving unit 209 and a communication unit 208. The signal processing unit 201 controls the position of the uniaxial stage 224 (optical path length control) via the optical path length adjustment driving unit 209.

通信部208は、いくつかの駆動回路を内蔵するとともに、信号処理部201の制御下にてスキャナ及びプルバック部102と通信する。具体的には、スキャナ及びプルバック部102内の光ロータリージョイントによる第3のシングルモードファイバの回転を行うためのラジアル走査モータへの駆動信号の供給、ラジアルモータの回転位置を検出するためのエンコーダ部242からの信号受信、並びに、第3のシングルモードファイバ274を所定速度で引っ張るための直線駆動部243への駆動信号の供給である。   The communication unit 208 incorporates several drive circuits and communicates with the scanner and the pullback unit 102 under the control of the signal processing unit 201. Specifically, an encoder unit for supplying a drive signal to a radial scanning motor for rotating the third single-mode fiber by an optical rotary joint in the scanner and pull-back unit 102, and detecting a rotational position of the radial motor. Signal reception from 242 and supply of a drive signal to the linear drive unit 243 for pulling the third single mode fiber 274 at a predetermined speed.

なお、信号処理部201における上記処理も、所定のプログラムがコンピュータによって実行されることで実現されるものとする。   Note that the above processing in the signal processing unit 201 is also realized by a predetermined program being executed by a computer.

上記構成において、プローブ101を患者の診断対象の血管位置(冠状動脈など)に位置させると、ユーザの操作によりプローブ101の先端に向けてガイディングカテーテルなどを通じて透明なフラッシュ液を血管内に放出させる。血液の影響を除外するためである。そして、ユーザーがスキャン開始の指示入力を行うと、信号処理部201は、波長掃引光源203を駆動し、ラジアル走査モータ241並びに直線駆動部243を駆動させる(以降、ラジアル走査モータ241と直線駆動部243の駆動による光の照射と受光処理をスキャニングと呼ぶ)。この結果、波長掃引光源203から波長掃引光が、上記のような経路でイメージングコア250に供給される。このとき、プローブ101の先端位置にあるイメージングコア250は回転しながら、回転軸に沿って移動することになるので、イメージングコア250は、回転しながら、なおかつ、血管軸に沿って移動しながら、血管内腔面への光の出射とその反射光の受信を行うことになる。   In the above configuration, when the probe 101 is positioned at a blood vessel position (such as a coronary artery) to be diagnosed by a patient, a transparent flush liquid is released into the blood vessel through a guiding catheter or the like toward the tip of the probe 101 by a user operation. . This is to exclude the influence of blood. When the user inputs an instruction to start scanning, the signal processing unit 201 drives the wavelength swept light source 203 to drive the radial scanning motor 241 and the linear driving unit 243 (hereinafter, the radial scanning motor 241 and the linear driving unit). (Light irradiation and light reception processing by driving 243 is called scanning). As a result, the wavelength swept light is supplied from the wavelength swept light source 203 to the imaging core 250 through the path as described above. At this time, since the imaging core 250 at the distal end position of the probe 101 rotates and moves along the rotation axis, the imaging core 250 rotates while moving along the blood vessel axis. Light is emitted to the blood vessel lumen surface and its reflected light is received.

ここで、1枚の光断面画像の生成にかかる処理を図3を用いて簡単に説明する。同図はイメージングコア250が位置する血管の内腔面301の断面画像の再構成処理を説明するための図である。イメージングコア250の1回転(360度)する間に、複数回の測定光の送信と受信を行う。1回の光の送受信により、その光を照射した方向の1ラインのデータを得ることができる。従って、1回転の間に、例えば512回の光の送受信を行うことで、回転中心302から放射線状に延びる512個のラインデータを得ることができる。この512個のラインデータは、回転中心位置の近傍では密で、回転中心位置から離れるにつれて互いに疎になっていく。そこで、この各ラインの空いた空間における画素については、周知の補間処理を行なって生成していき、人間が視覚できる2次元の断面画像を生成することになる。そして、図4に示すごとく、生成された2次元断面画像401を血管軸に沿って互いに接続することで、3次元血管画像402を得ることができる。なお、2次元の断面画像の中心位置は、イメージングコア250の回転中心位置と一致するが、血管断面の中心位置ではない点に注意されたい。また、微弱ではあるが、イメージングコア250のレンズ表面、カテーテルの表面などで光は反射するので、図示の符号303に示すように、回転中心軸に対して同心円がいくつか発生する。   Here, a process for generating one optical cross-sectional image will be briefly described with reference to FIG. This figure is a diagram for explaining the reconstruction processing of the cross-sectional image of the lumen surface 301 of the blood vessel in which the imaging core 250 is located. During one rotation (360 degrees) of the imaging core 250, the measurement light is transmitted and received a plurality of times. With one transmission / reception of light, data of one line in the direction of irradiation with the light can be obtained. Accordingly, 512 line data extending radially from the rotation center 302 can be obtained by transmitting and receiving light 512 times, for example, during one rotation. These 512 line data are dense in the vicinity of the rotation center position and become sparse with each other as the distance from the rotation center position increases. Therefore, the pixels in the empty space of each line are generated by performing a known interpolation process, and a two-dimensional cross-sectional image that can be seen by humans is generated. Then, as shown in FIG. 4, a three-dimensional blood vessel image 402 can be obtained by connecting the generated two-dimensional cross-sectional images 401 to each other along the blood vessel axis. Note that the center position of the two-dimensional cross-sectional image coincides with the rotation center position of the imaging core 250, but is not the center position of the blood vessel cross section. In addition, although it is weak, light is reflected by the lens surface of the imaging core 250, the surface of the catheter, etc., so that several concentric circles are generated with respect to the rotation center axis as indicated by reference numeral 303 in the drawing.

次に、超音波を用いた画像形成にかかる構成とその処理内容を説明する。   Next, a configuration related to image formation using ultrasonic waves and its processing contents will be described.

超音波を用いたスキャニングは、上記の光干渉のスキャニングと同時に行われる。すなわち、スキャニングを行い、イメージングコア250を回転させながら、プローブ101のカテーテルシース内を移動している間、そのイメージンコア250に収容された超音波送受信部から超音波の出射とその反射波の検出を行う。このため、イメージンコア250に収容された超音波送受信部への駆動するための駆動電気信号の生成、並びに、超音波送受信部が出力した超音波の検出信号を受信する必要がある。この駆動信号の送信と、検出した信号の受信を行うのが、超音波送受信制御部232である。この超音波送受信制御部232と、イメージングコア250とは、信号線ケーブル281、282、283を介して接続される。イメージングコア250は回転するので、スキャナ及びプルバック部102内に設けられたスリップリング231を介して、信号線ケーブル282と283とが電気的に接続されることになる。なお、図示では信号線ケーブル281乃至283は一本の線で結ばれているように示しているが、実際には、複数の信号線で収容している。   Scanning using ultrasonic waves is performed simultaneously with the above-described scanning of optical interference. That is, while scanning and rotating the imaging core 250 while moving in the catheter sheath of the probe 101, the ultrasonic wave is emitted from the ultrasonic wave transmission / reception unit accommodated in the imagen core 250 and the reflected wave is transmitted. Perform detection. For this reason, it is necessary to generate a drive electric signal for driving the ultrasonic transmission / reception unit accommodated in the imagen core 250 and to receive an ultrasonic detection signal output from the ultrasonic transmission / reception unit. The ultrasonic transmission / reception control unit 232 performs transmission of the drive signal and reception of the detected signal. The ultrasonic transmission / reception control unit 232 and the imaging core 250 are connected via signal line cables 281, 282, and 283. Since the imaging core 250 rotates, the signal line cables 282 and 283 are electrically connected via the slip ring 231 provided in the scanner and the pullback unit 102. In the figure, the signal line cables 281 to 283 are shown as being connected by a single line, but actually they are accommodated by a plurality of signal lines.

超音波送受信制御部232は、信号処理部201の制御下で動作し、イメージングコア250に収容された超音波送受信部を駆動し、超音波のパルス波を発生させる。超音波送受信部232は、血管組織からの反射波を電気信号に変換し、超音波送受信制御部232に供給する。超音波送受信制御部232は、受信した超音波信号をアンプ233に出力し、増幅させる。このあと、この増幅された超音波信号は、検波器234、A/D変換器235を経て、超音波データとして信号処理部201に供給され、メモリ202に一旦格納される。なお、A/D変換器235では、検波器454より出力された超音波信号を30.6MHzで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(超音波データ)を生成する。なお、ここでは、30.6MHzとしているが、これは音速を1530m/secとしたときに、深度5mmに対して200ポイントサンプリングすることを前提として算出されたものである。したがって、サンプリング周波数は特にこれに限定されるものではない。   The ultrasonic transmission / reception control unit 232 operates under the control of the signal processing unit 201, drives the ultrasonic transmission / reception unit accommodated in the imaging core 250, and generates ultrasonic pulse waves. The ultrasonic transmission / reception unit 232 converts the reflected wave from the vascular tissue into an electric signal and supplies the electric signal to the ultrasonic transmission / reception control unit 232. The ultrasonic transmission / reception control unit 232 outputs the received ultrasonic signal to the amplifier 233 for amplification. Thereafter, the amplified ultrasonic signal is supplied to the signal processing unit 201 as ultrasonic data through the detector 234 and the A / D converter 235 and temporarily stored in the memory 202. The A / D converter 235 samples the ultrasonic signal output from the detector 454 for 200 points at 30.6 MHz to generate one line of digital data (ultrasound data). Here, 30.6 MHz is assumed, but this is calculated on the assumption that 200 points are sampled at a depth of 5 mm when the sound speed is 1530 m / sec. Therefore, the sampling frequency is not particularly limited to this.

信号処理部201は、メモリ202に格納された超音波データから、グレースケールに変換することにより、血管内の各位置での超音波断面画像を生成することになる。   The signal processing unit 201 generates an ultrasonic cross-sectional image at each position in the blood vessel by converting the ultrasonic data stored in the memory 202 into a gray scale.

次に、プローブ101における、イメージングコア250を収容するカテーテルの構造について図5に従い説明する。   Next, the structure of the catheter that accommodates the imaging core 250 in the probe 101 will be described with reference to FIG.

図5の符号500が、実施形態におけるカテーテルである。このカテーテル500における後端(スキャナ及びプルバック部102との接続する端部)の近傍には、カテーテルシース内に透明な液体550(生理食塩水など)を注入するための注入口501、502が設けられている。注入口501は、術前にカテーテル500内にプライミング時に液体550を注入するために用いられ、カテーテル500を患者の血管内に挿入する際には、その注入口が栓がされており、液密状態を保持する。また、注入口502については後述する。   The code | symbol 500 of FIG. 5 is the catheter in embodiment. In the vicinity of the rear end of the catheter 500 (the end connected to the scanner and the pullback unit 102), injection ports 501 and 502 for injecting a transparent liquid 550 (such as physiological saline) into the catheter sheath are provided. It has been. The injection port 501 is used for injecting the liquid 550 during priming into the catheter 500 before the operation. When the catheter 500 is inserted into the blood vessel of the patient, the injection port is plugged, and the liquid-tight Keep state. The injection port 502 will be described later.

また、カテーテル500には、既に説明した第3のシングルモードファイバ274や、信号線ケーブル283を収容されるが、カテーテル500の後端は液体550が漏れないようにシールド構造(図示の符号503)を有している。   The catheter 500 accommodates the already described third single mode fiber 274 and the signal line cable 283, but the rear end of the catheter 500 has a shield structure (reference numeral 503 in the figure) so that the liquid 550 does not leak. have.

カテーテル500の先端部には、カテーテルシース内を液体550で満たす際の気泡を排出するためのプライミング孔520が設けられている。また、カテーテル500のカテーテルシース510は透明な材質で構成され、内部には、回転自在で、かつ、カテーテル500に沿って移動可能なイメージングコア250を収容している。このイメージングコア250は、超音波送受信部511、光送受信部512と、それを収容するハウジング513で構成される。また、このハウジング513は駆動シャフト514に支持される。駆動シャフト514は柔軟で、かつ回転をよく伝送できる特性を素材であり、例えば、ステンレス等の金属線からなる多重多層密着コイル等により構成されている。そして、駆動シャフト514の内部には信号線ケーブル283及び第3のシングルモードファイバ274が収容されている。   A priming hole 520 for discharging bubbles when the catheter sheath is filled with the liquid 550 is provided at the distal end portion of the catheter 500. The catheter sheath 510 of the catheter 500 is made of a transparent material, and accommodates an imaging core 250 that is rotatable and movable along the catheter 500. The imaging core 250 includes an ultrasonic transmission / reception unit 511, an optical transmission / reception unit 512, and a housing 513 that houses the ultrasonic transmission / reception unit 511. The housing 513 is supported by the drive shaft 514. The drive shaft 514 is made of a material that is flexible and can transmit rotation well. For example, the drive shaft 514 includes a multi-layered close contact coil made of a metal wire such as stainless steel. A signal line cable 283 and a third single mode fiber 274 are accommodated in the drive shaft 514.

また、ハウジング513は円筒状の金属パイプの一部に切り欠き部を有する。超音波送受信部511や光送受信部512は、その切欠き部を介して超音波、並びに、光の送信と受信を行うことになる。   The housing 513 has a notch in a part of a cylindrical metal pipe. The ultrasonic transmission / reception unit 511 and the optical transmission / reception unit 512 transmit and receive ultrasonic waves and light through the notch.

超音波送受信部511は、信号線ケーブル283から印加されるパルス信号に従って図示の矢印571aに向けて超音波を出射し、矢印571bで示される血管組織からの反射波を検出して、それを電気信号として信号線ケーブル283上に出力する。   The ultrasonic transmission / reception unit 511 emits ultrasonic waves toward the arrow 571a shown in the figure according to the pulse signal applied from the signal line cable 283, detects the reflected wave from the vascular tissue indicated by the arrow 571b, and electrically converts it. The signal is output onto the signal line cable 283 as a signal.

光送受信部512は、第3のシングルモードファイバ274の端部に設けられ、同図の垂直面に対し球体を略45度の角度で切った半球体形状を成し、その傾斜面にはミラー部が形成されている。また、この光送受信部512は半球体形状を有することで、レンズの機能を兼ね備えている。第3のシングルモードファイバ274を介して供給された光は、このミラー部で反射され、図示の矢印572aに沿って血管組織に向けて出射される。そして、図示の矢印572bで示される血管組織からの反射光を受信し、ミラー部で反射して、第3のシングルモードファイバ274にその反射光を返すことになる。   The optical transmission / reception unit 512 is provided at the end of the third single mode fiber 274 and has a hemispherical shape in which a sphere is cut at an angle of approximately 45 degrees with respect to the vertical plane of FIG. The part is formed. In addition, the optical transmission / reception unit 512 has a hemispherical shape, and thus has a lens function. The light supplied via the third single mode fiber 274 is reflected by this mirror part and emitted toward the vascular tissue along the arrow 572a shown in the drawing. Then, the reflected light from the vascular tissue indicated by the arrow 572b shown in the figure is received, reflected by the mirror portion, and returned to the third single mode fiber 274.

先に説明したように、スキャン時、スキャナ及びプルバック部102はそのラジアル走査モータ241、直線駆動部243を駆動することになるので、駆動シャフト514は矢印573にそって回転すると共に、矢印574に沿って移動する。この結果、イメージングコア250は、回転とその軸方向への移動を行いながら、超音波の出射と反射波の検出、並びに、光の出射とその反射光の検出を行うことになる。   As described above, at the time of scanning, the scanner and the pullback unit 102 drive the radial scanning motor 241 and the linear drive unit 243, so that the drive shaft 514 rotates along the arrow 573 and the arrow 574. Move along. As a result, the imaging core 250 performs emission of ultrasonic waves and detection of reflected waves, and emission of light and detection of reflected light while performing rotation and movement in the axial direction.

カテーテルシース510は、術前にプライミング操作、すなわち、液体注入口501から液体550を注入し、内部の空気をプライミング孔520から排出することで、カテーテルシース510内を液体550で満たす操作が行われる。   The catheter sheath 510 is subjected to a priming operation before the operation, that is, an operation of filling the catheter sheath 510 with the liquid 550 by injecting the liquid 550 from the liquid inlet 501 and discharging the internal air from the priming hole 520. .

さて、プローブ101の先端を、患者の診断対象の患部(冠動脈)に位置させるまで挿入すると、ユーザは操作パネル112を走査して、スキャン開始を指示入力することになる。この指示入力を検出すると、信号処理部201は、波長掃引光源232を駆動して光を発生させ、測定光をイメージングコア250内の光送受信部512に供給し、かつ、超音波送受信制御部232に対しても駆動命令信号を発生し、超音波送受信部511に超音波の発振と受信を行わせる。さらに、信号処理部201は、スキャナ及びプルバック部102内のラジアルモータ241、直線駆動部243を駆動してスキャン処理(イメージングコア250を回転させると共に、所定速度で引っ張る処理)を行う。この結果、メモリ202には、光干渉データ、並びに、超音波データが格納されていき、先に説明した血管断層像の差較正処理が行われることになるが、その点は本願発明の主眼とする点ではないので、ここでの詳述は省略する。   Now, when the tip of the probe 101 is inserted until it is positioned at the affected part (coronary artery) to be diagnosed by the patient, the user scans the operation panel 112 and inputs an instruction to start scanning. When this instruction input is detected, the signal processing unit 201 drives the wavelength swept light source 232 to generate light, supplies measurement light to the optical transmission / reception unit 512 in the imaging core 250, and the ultrasonic transmission / reception control unit 232. In response to this, a drive command signal is generated to cause the ultrasonic transmission / reception unit 511 to oscillate and receive ultrasonic waves. Further, the signal processing unit 201 drives the radial motor 241 and the linear drive unit 243 in the scanner and pullback unit 102 to perform a scanning process (a process of rotating the imaging core 250 and pulling at a predetermined speed). As a result, the optical interference data and the ultrasonic data are stored in the memory 202, and the above-described blood vessel tomographic image difference calibration process is performed. This point is the main point of the present invention. Since it is not a point to do, detailed description here is abbreviate | omitted.

スキャン処理が開始されると、スキャナ及びプルバック部102が駆動することで、イメージングコア250は、カテーテルシース510内を、図5の矢印573に沿って回転しつつ、かつ、矢印574に沿って移動する。すると、イメージングコア250や駆動シャフト514は、ちょうどピストンとして機能し、カテーテル500内は負圧になる。この結果、プライミング孔520からカテーテル500内に血液が流入しやすい状況が生まれる。   When the scanning process is started, the imaging core 250 is rotated along the arrow 573 in FIG. 5 and moved along the arrow 574 by driving the scanner and the pullback unit 102. To do. Then, the imaging core 250 and the drive shaft 514 just function as pistons, and the inside of the catheter 500 becomes negative pressure. As a result, a situation in which blood easily flows into the catheter 500 from the priming hole 520 is created.

光干渉を用いたスキャン処理では、一般に、血液の影響を少なくするため、スキャン時にはプローブ101の先端から、ガイディングカテーテルなどを通じて透明なフラッシュ液を血管内に放出する。しかし、それでも血液を除外できるとは限らず、多少の血液がカテーテル500内に流入することが往々にしてある。特に、患部を何回に分けてスキャンする場合には、その可能性が高い。血液は不透明な液体であるから、カテーテル500内へ血液が流入すると、光干渉を利用して再構成される画像は不鮮明になる。それ故、カテーテル500内への血液の流入は少なければ少ないほど良いと言える。   In the scanning process using optical interference, in general, in order to reduce the influence of blood, a transparent flush liquid is released into the blood vessel from the tip of the probe 101 through a guiding catheter or the like during scanning. However, it is not always possible to exclude blood, and some blood often flows into the catheter 500. In particular, when the affected part is scanned several times, the possibility is high. Since blood is an opaque liquid, when blood flows into the catheter 500, an image reconstructed using optical interference becomes unclear. Therefore, it can be said that the smaller the amount of blood flowing into the catheter 500, the better.

本実施形態では、血液のカテーテル500内への流入を防止、もしくは流入量を少なくするだけでなく、そのための構成をより簡単な構造で実現するものである。   In this embodiment, in addition to preventing blood from flowing into the catheter 500 or reducing the amount of inflow, the configuration for that is realized with a simpler structure.

図6は、スキャナ及びプルバック部102における直線駆動部243、光ロータリージョイント230の周囲の構造を示している。なお、図示は簡単にするため、ラジアル走査モータ241、エンコーダ部242、スリップリングについての構造は省いている。カテーテル500は、係止部材610で挟み込まれることで、スキャナ及びプルバック部102に固定維持される。また、液体注入口501は栓612で密封されている。   FIG. 6 shows a structure around the linear drive unit 243 and the optical rotary joint 230 in the scanner and pullback unit 102. For simplification of illustration, the structures of the radial scanning motor 241, the encoder unit 242, and the slip ring are omitted. The catheter 500 is fixed and maintained on the scanner and the pullback unit 102 by being sandwiched between the locking members 610. The liquid inlet 501 is sealed with a stopper 612.

直線駆動部243は、例えば内部に不図示のモーターを収容し、その回転駆動軸に何枚かのギアを介して、硬質のロッド602に噛合している。スキャン時には、そのモーターが、通信部208からの駆動信号に従い駆動し、直線駆動部243はロッド602を図示矢印621に向けて所定の速度で押し出すことになる。   The linear drive unit 243 accommodates, for example, a motor (not shown) inside, and meshes with a hard rod 602 through a number of gears on the rotation drive shaft. At the time of scanning, the motor is driven according to the drive signal from the communication unit 208, and the linear drive unit 243 pushes the rod 602 toward the illustrated arrow 621 at a predetermined speed.

光ロータリージョイント230は、図示の矢印622に沿ってスライド自在なマウンタ230aに搭載されている。そして、光ロータリージョイント230は、その回転軸に駆動シャフト514を固定すると共に、駆動シャフト514内の第3のシングルモードファイバ274と第2のシングルモードファイバ273を光学的に接続する。そして、光ロータリージョイント230は、ラジアル走査モータ241の駆動シャフト514を回転させ、その結果、第3のシングルモードファイバ274が図5の矢印573に沿って回転することになる。さらに、マウンタ230aはロッド602に固定されている。よって、直線駆動部243によりロッド602が押し出されることで、そのロッド602に固定されたマウンタ230aも図示の矢印622に移動する。従って、マウンタ230aに設けられた光ロータリージョイント230は回転しながら、やはり図示の矢印622に沿って移動することになる。この結果、駆動シャフト514を図5の矢印574方向に移動させることになる。   The optical rotary joint 230 is mounted on a mounter 230a that is slidable along an arrow 622 shown in the figure. The optical rotary joint 230 fixes the drive shaft 514 to the rotating shaft and optically connects the third single mode fiber 274 and the second single mode fiber 273 in the drive shaft 514. Then, the optical rotary joint 230 rotates the drive shaft 514 of the radial scanning motor 241, and as a result, the third single mode fiber 274 rotates along the arrow 573 in FIG. Further, the mounter 230a is fixed to the rod 602. Therefore, when the rod 602 is pushed out by the linear drive unit 243, the mounter 230a fixed to the rod 602 also moves to the arrow 622 shown in the figure. Therefore, the optical rotary joint 230 provided in the mounter 230a also moves along the arrow 622 shown in the figure while rotating. As a result, the drive shaft 514 is moved in the direction of the arrow 574 in FIG.

さて、実施形態におけるカテーテル500の後端部近傍(スキャナ及びプルバック部102に接続する側)に設けられたもう1つの液体注入口502には、液体550を満たしたシリンダ600が接続される。このシリンダ600はスキャナ及びプルバック部102に固定され、移動はしない。ただし、シリンダ600の一方端にはそのシリンダ500を液密状態に保ちつつ、シリンダ500の内面を移動可能なプランジャ601が配置されている。このプランジャ601はU字形状の硬質のアーム602aが接続され、そのアーム602aの他方端がロッド602に固定されている。   Now, the cylinder 600 filled with the liquid 550 is connected to another liquid inlet 502 provided in the vicinity of the rear end of the catheter 500 in the embodiment (the side connected to the scanner and the pullback unit 102). The cylinder 600 is fixed to the scanner and the pullback unit 102 and does not move. However, a plunger 601 that can move the inner surface of the cylinder 500 while keeping the cylinder 500 in a liquid-tight state is disposed at one end of the cylinder 600. The plunger 601 is connected to a U-shaped hard arm 602 a and the other end of the arm 602 a is fixed to the rod 602.

上記の結果、スキャン時には、直線駆動部243がロッド602を矢印621に向けて所定速度で押し出すことで、マウンタ230aに搭載された光ロータリージョイント230も矢印622に沿って移動して、駆動シャフト514が図5の矢印574に沿って引っ張られていく。このとき、アーム602aも、ロッド602と一体になって矢印621に沿って移動するので、プランジャ601が矢印623に沿って移動することになる。この結果、シリンダ600内に収容した液体550が加圧される。シリンダ600は、カテーテル500の液体注入口502に接続されているので、シリンダ600内の加圧された液体550はカテーテル500の液体注入口502を介して、カテーテル500と駆動シャフト514間に流出する。換言すれば、プローブ500と駆動シャフト514間の液体550が加圧されることになる。駆動シャフト514は、プローブ500のほぼ全長に渡って収容されている。結果、スキャナ及びプルバック部102により、イメージングコア250や駆動シャフト514が矢印574に沿って移動したとしても、カテーテル500とイメージングコア250間の液体550が負圧に成りにくくでき、プライミング口520からカテーテル500への血液の流入を防止、もしくはその流入量を抑制できることになる。   As a result, at the time of scanning, the linear drive unit 243 pushes the rod 602 toward the arrow 621 at a predetermined speed, so that the optical rotary joint 230 mounted on the mounter 230a also moves along the arrow 622, and the drive shaft 514 Is pulled along the arrow 574 in FIG. At this time, the arm 602 a also moves along the arrow 621 together with the rod 602, so that the plunger 601 moves along the arrow 623. As a result, the liquid 550 stored in the cylinder 600 is pressurized. Since the cylinder 600 is connected to the liquid inlet 502 of the catheter 500, the pressurized liquid 550 in the cylinder 600 flows between the catheter 500 and the drive shaft 514 through the liquid inlet 502 of the catheter 500. . In other words, the liquid 550 between the probe 500 and the drive shaft 514 is pressurized. The drive shaft 514 is accommodated over almost the entire length of the probe 500. As a result, even if the imaging core 250 and the drive shaft 514 are moved along the arrow 574 by the scanner and the pull back unit 102, the liquid 550 between the catheter 500 and the imaging core 250 can hardly become negative pressure, and the catheter priming port 520 Inflow of blood into 500 can be prevented or the amount of inflow can be suppressed.

なお、光ロータリージョイント230の移動させる力を利用して、シリンダ600におけるプランジャ601が移動し、シリンダ600内の液体の圧力を増すように作用すればよいので、上記の構造に限定されるものではない。直線駆動部243がロッド602を引っ張る構造の場合には、その引っ張る力を利用してシリンダ600内の圧力を増すような構造にすればよい。   It should be noted that the plunger 601 in the cylinder 600 may be moved using the force that the optical rotary joint 230 moves to act so as to increase the pressure of the liquid in the cylinder 600. Absent. In the case where the linear drive unit 243 has a structure that pulls the rod 602, a structure that increases the pressure in the cylinder 600 by using the pulling force may be used.

以上の説明からもわかるように、実施形態によれば、スキャナ及びプルバック部102における光ロータリージョイント230の直線運動を行わせるスキャン時の駆動力を利用し、スキャナ及びプルバック部102におけるカテーテル500と駆動シャフト514間に満たされている液体を加圧する構造を有する。スキャン時における、カテーテル500の先頭部分の内圧が負圧になることを抑制し、結果的に、血液のカテーテル500内への流入を防止、もしくはその流入量を少なくすることができる。しかも、実施形態によれば、信号処理部201は、これまでと同じようにスキャナ及びプルバック部102を制御するだけで良く、格別な駆動回路を設ける必要もない。   As can be seen from the above description, according to the embodiment, the driving force at the time of scanning for causing the linear motion of the optical rotary joint 230 in the scanner and the pullback unit 102 is used to drive the scanner 500 and the catheter 500 in the pullback unit 102. It has a structure for pressurizing the liquid filled between the shafts 514. It is possible to suppress the internal pressure of the head portion of the catheter 500 from becoming a negative pressure at the time of scanning, and as a result, it is possible to prevent or reduce the inflow amount of blood into the catheter 500. Moreover, according to the embodiment, the signal processing unit 201 only needs to control the scanner and the pullback unit 102 as before, and it is not necessary to provide a special drive circuit.

[第2の実施形態]
上記第1の実施形態は、直線駆動部243のロッドの押し出す力を、シリンダ600内のプランジャ601を押す力に利用し、シリンダ600内の圧力を高くする例を示した。図6の構造に代えて、図7に示す構造を有しても構わない。同図では、直線駆動部243はロッドを引っ張る構成にし、かつ、ロッドをシリンダ600の右側端から、液体シールド部603を介してプランジャ601を引っ張る構造とした。図示の構造によっても、スキャン時には、シリンダ600内の液体550を加圧することになり、第1の実施形態と同様の作用効果を奏することができるようになる。なお、上記第1の実施形態は、プライミング時に注入する液体550を生理食塩水などとし、シリンダ600内の液体550も生理食塩水などとし説明したが、液体はこれに限定されず、プライミング時に注入する液体とシリンダ600内に収容した液体とは、異なる液体でも構わない。例えば、造影剤を用いても構わない。さらには、プライミング時に注入する液体を生理食塩水とし、シリンダ600内に収容した液体は造影剤であっても良い。こうすることで、スキャン時に自動的に造影剤が注入されるので、より確実な画像診断が行える。
[Second Embodiment]
In the first embodiment, an example in which the pressure in the cylinder 600 is increased by using the pushing force of the rod of the linear drive unit 243 as the force to push the plunger 601 in the cylinder 600 has been described. Instead of the structure of FIG. 6, it may have the structure shown in FIG. In the drawing, the linear drive unit 243 is configured to pull the rod, and the rod is pulled from the right end of the cylinder 600 via the liquid shield unit 603. Even in the illustrated structure, the liquid 550 in the cylinder 600 is pressurized during scanning, and the same operational effects as those of the first embodiment can be obtained. In the first embodiment, the liquid 550 to be injected at the time of priming is assumed to be physiological saline, and the liquid 550 in the cylinder 600 is also assumed to be physiological saline. However, the liquid is not limited to this, and the liquid is injected at the time of priming. The liquid to be stored and the liquid stored in the cylinder 600 may be different from each other. For example, a contrast agent may be used. Furthermore, the liquid injected during priming may be physiological saline, and the liquid stored in the cylinder 600 may be a contrast agent. By doing so, since a contrast medium is automatically injected at the time of scanning, more reliable image diagnosis can be performed.

本発明は上記実施の形態に制限されるものではなく、本発明の要旨及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、本発明の範囲を公にするために、以下の請求項を添付する。   The present invention is not limited to the above embodiments, and various changes and modifications can be made without departing from the spirit and scope of the present invention. Therefore, in order to make the scope of the present invention public, the following claims are attached.

本願は、2013年9月27日提出の日本国特許出願特願2013−201407を基礎として優先権を主張するものであり、その記載内容の全てを、ここに援用する。   This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2013-201407 filed on September 27, 2013, the entire contents of which are incorporated herein by reference.

Claims (4)

血管組織に向けて信号を送信するため及び血管組織から返される信号を受信するための送受信部を有するイメージングコアを回転自在、且つ回転軸に沿って移動自在に収容し、所定の液体を収容可能な、先端に開孔があるカテーテルを用い、前記イメージングコアの回転と移動で得た信号に基づき血管画像を再構成する画像診断装置であって、
前記カテーテルの後端部を保持するプルバック部を有し、
当該プルバック部は、
前記イメージングコアの前記回転軸方向の移動を行うための駆動部と、
前記所定の液体を収容可能で、内部が前記カテーテルの内部と連通可能なシリンダを有し、
前記シリンダは、前記イメージングコアと一体的に移動可能な、前記イメージングコアを移動させる前記駆動部の力によって移動することで前記シリンダ内における前記液体の少なくとも一部を加圧するプランジャを有することを特徴とする画像診断装置。
An imaging core having a transmission / reception unit for transmitting a signal toward the vascular tissue and for receiving a signal returned from the vascular tissue can be stored in a rotatable and movable manner along the rotation axis, and a predetermined liquid can be stored. In addition , an image diagnostic apparatus that reconstructs a blood vessel image based on a signal obtained by rotation and movement of the imaging core using a catheter having a hole at the tip,
Having a pull back portion for holding a rear end portion of the catheter;
The pullback part
A drive unit for moving the imaging core in the rotational axis direction;
Can accommodate a predetermined liquid, inside it has a internal communicable with cylinder of said catheter,
The cylinder has a plunger that pressurizes at least a part of the liquid in the cylinder by being moved by the force of the driving unit that moves the imaging core, and is movable integrally with the imaging core. Diagnostic imaging device.
前記プランジャは、前記駆動部による前記イメージングコアの回転軸に沿った移動を行うためのロッドと一体になったアームに接続されたことを特徴とする請求項1に記載の画像診断装置。 The diagnostic imaging apparatus according to claim 1, wherein the plunger is connected to an arm integrated with a rod for moving the imaging core along a rotation axis of the imaging core. 前記イメージングコアには、光を送信及び受信する光送受信部が設けられることを特徴とする請求項1又は2に記載の画像診断装置。   The diagnostic imaging apparatus according to claim 1, wherein the imaging core includes an optical transmission / reception unit that transmits and receives light. 前記イメージングコアには、超音波を送信及び受信する超音波送受信部が設けられることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の画像診断装置。   The diagnostic imaging apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the imaging core is provided with an ultrasonic transmission / reception unit that transmits and receives ultrasonic waves.
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