光声型导管系统以及光声型导管控制方法与流程

本发明涉及利用光声型导管的光声型导管系统以及光声型导管控制方法的技术。

背景技术：

在血管的狭窄等的治疗中，为了确定病变部而通过x射线透视来进行血管的整体的摄像。但是，存在由于会产生被辐射而不优选的课题。作为解决这样的课题的方法，利用光或超声波来进行血管内导管摄像。在血管内导管摄像中，能够减小患者负担且进行局部的摄像。

另外，用于治疗血管的狭窄的导管治疗相比于开胸手术是患者负担少的手术方式，因而处于增加的倾向。

作为用于这样的血管内导管成像的技术，在专利文献1中公开了如下这样的光成像用探头，即，在探头的前端侧与后方侧之间传递光的光纤在前端侧具备聚光透镜，在所述聚光透镜的近旁的所述光纤具有相对于轴线给予角度的压电元件或电致伸缩元件，在所述聚光透镜的前端在同一线上配置光路变换单元，从聚光透镜辐射的光线由所述光路变换单元改变辐射角度来辐射，由此能够立体地辐射光线，能够进行三维扫描。

在像导管治疗那样在极小的区域进行手术方面，谋求(1)视觉辨识性和(2)操作性的兼顾。

特别是在慢性完全闭塞(cto：chronictotalocclusion)那样的症例的情况下，谋求实时地对病变图像进行摄像，准确地对操作者(医师)指定的位置进行设备治疗。

在此说明导管治疗所谋求的视觉辨识性以及操作性。

(1)视觉辨识性

在出现cto那样的血管的狭窄的情况下，导管前方的视觉辨识变得重要。

(2)操作性

在利用导管的cto治疗中，一般进行在x射线透视下将导丝穿刺到病变部的作业。但是，在x射线透视中难以判断实际的病变部。

另外，虽然也有利用激光的治疗，但若病变不能确定，也不能进行激光治疗。另外，就算能病变能确定，为了对病变照射激光，也要求极其精密的位置精度。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2016/063406号

关于(1)的视觉辨识性，如所述那样，在cto病变中，需要通过使导管前方可视化来确定闭塞病变，对确定的病变进行治疗。但能视觉辨识前方视野的导管尚未实用化。特别是能视觉辨识前方视野并能进行激光的治疗的导管尚未实用化。

进而关于(2)的操作性，尚未公开到关于利用导管的激光治疗的技术。

技术实现要素：

鉴于这样的背景而提出本发明，本发明的课题在于使基于声学型导管的治疗变得容易。

为了解决所述的课题，本发明的特征在于，具有：摄像用激光产生部，其产生摄像用的激光即摄像用激光；治疗用激光产生部，其产生治疗用的激光即治疗用激光；射出，其使所述摄像用激光和所述治疗用激光的方向一致地射出；驱动部，其驱动所述射出部，使得相对于导管的行进方向在给定的方向上照射所述摄像用激光以及所述治疗用激光；声学检测部，其接收通过照射所述摄像用激光而产生的声波；和控制部，其使所述摄像用激光和所述治疗用激光同步地从所述射出部射出。

其他解决手段在实施方式中适宜进行说明。

发明的效果

根据本发明，能够容易地进行使用声学型导管的治疗。

附图说明

图1是表示第1实施方式中使用的导管1的前端部的构成的图。

图2是表示导管1的前端部中的光射出机构的示意图。

图3是表示第1实施方式所涉及的光声型导管系统c的构成的功能框图。

图4是表示第1实施方式中进行的光声型导管系统c的处理次序的流程图。

图5是表示第1实施方式中进行的摄像用激光射出处理(图4的步骤s2)的详细的处理次序的流程图。

图6是表示对驱动部19施加的驱动电压的波形例的图。

图7是从正面(导管1轴向)观察驱动部19(驱动装置14)的图。

图8是表示对驱动部19施加的电压波形和摄像用激光射出定时的图。

图9是表示图8所示的施加电压引起的摄像用激光r1的射出轨迹的图的。

图10是将图9的原点近旁部分放大的图。

图11是表示第1实施方式中进行地址补正处理(图4的步骤s5)的详细的处理次序流程图。

图12是表示正常的状态(没有失真的状态)下的射出位置的示意图。

图13是表示产生失真的射出位置的示意图。

图14是第1实施方式中进行的图像处理(图4的步骤s6)的详细的处理次序的流程图。

图15是表示声学元件11与被照射摄像用激光r1的对象物的距离的图。

图16是表示图15所示的声学元件部18所检测到的信号强度的时间变化的图。

图17是表示第1实施方式中进行的病变部确定处理(图4的步骤s13)的详细的处理次序的流程图。

图18是表示第1实施方式中进行的治疗用激光射出处理(图4的步骤s14)的详细的处理次序的流程图。

图19是表示治疗用激光r2的射出定时的图。

图20是表示摄像区域的图。

图21是表示第1实施方式所涉及的光声型导管系统c的摄像图像例的图。

图22是表示第2实施方式所涉及的光声型导管系统c1的构成的功能框图。

图23是表示第3实施方式中使用的摄像用激光产生装置2a的构成的图。

图24是表示第4实施方式中使用的接口装置6的一例的图。

标号的说明

1导管

2摄像用激光产生装置(摄像用激光产生部)

3治疗用激光产生装置(治疗用激光产生部)

4地址管理装置(控制部)

5图像化处理装置

6接口装置(输入输出部)

6a可穿戴终端

7治疗用激光控制装置(控制部)

8校正信息(失真信息)

11声学元件(声学检测部)

13光纤

14驱动装置(驱动部)

15外罩

16透镜

17光学元件部

18声学元件部(声学检测部)

19驱动部

21第1波长激光产生部

22第2波长激光产生部

2n第n波长激光产生部

41定时锁存部

42地址管理部

43驱动波形生成部

44驱动控制部

45补正部

51信号接收部

52信息存储部

53图像构成部

61显示部

62目标指定部

71地址变换部

72比较部

73脉冲生成部

74射出时刻计算部

101照射轨迹

c、c1光声型导管系统(包含液体注入部)。

具体实施方式

接下来适宜参考附图来详细说明用于实施本发明的形态(称作“实施方式”)。

<第1实施方式>

[导管1的结构]

图1是表示第1实施方式中使用的导管1的前端部的构成的图。图2是表示导管1的前端部中的光射出机构的示意图。另外，在本申请中，将从光纤13发出激光r记载为“射出”，将射出的激光r命中观察对象记载为“照射”。

如图1所示那样，光声型的导管1(以下简称为导管1)在导管1自身的前端部环状地配置有多个声学元件(声学检测部)11。在此，声学元件11由用mems(microelectromechanicalsystems，微机电系统)技术制作的压电元件等构成。声学元件11既能够设为单一元件，也能够如图1所示那样设为安装多个元件的阵列型。通过将声学元件11设为安装多个元件的阵列型，能够进行延时-相加(delayandsum)。因此，由于能够进行基于延时-相加(delayandsum)的检测信号的增强，因此能够使导管摄像图像清晰化。

从光纤13射出的激光r通过形成于呈环状配置的声学元件11的内侧的中空部12。

若从导管1的内部具备的光纤13射出的激光r通过中空部12而照射到生物体的观察对象，则观察对象释放热，结果，观察对象体积膨胀。声学元件11检测作为该体积膨胀的结果而出现的声波。即，声学元件11通过接收照射的激光r产生的声波。

接下来说明第1实施方式中使用的导管1中的光射出机构。

在导管1中，激光r通过光纤13从摄像用激光产生装置(摄像用激光产生部)2或治疗用激光产生装置(治疗用激光产生部)3(参考图3)传递。治疗用激光r2(参考图3)也能够设为与摄像用激光r1(参考图3)相同的激光r。然后在该情况下，通过变化激光r的输出来切换摄像用激光r1和治疗用激光r2。由此设置1个激光产生装置即可，能够削减成本。

驱动装置(驱动部)14如图1以及图2所示那样优选使用例如圆筒状的4极pzt元件(以下简称为pzt元件)那样的压电元件。通过如图2所示那样对pzt元件中对置的电极间经由导线d赋予电位差，从而在该方向上使pzt元件弯曲。通过将施加于对置的2对电极的电压设为正弦波，使其相位错开π/2，从而能够使通过pzt元件中的光纤13的前端如图2所示那样旋转。另外，光纤13的旋转半径(图2所示的旋转的半径)通过施加于pzt元件的正弦波电压的振幅来控制。

然后，通过使对pzt元件施加的电压的振幅变化，从而由导管1射出的激光r描绘漩涡状的轨迹101。这时，激光r的旋转频率例如是8khz。

如此，驱动装置14进行驱动，使得相对于导管1的行进方向在给定的方向上射出激光r。

从光纤13的前端射出的激光r以该光纤13所固有的角度发散。为此，如图1以及图2所示那样设置进行向观察对象的聚光的透镜16。

另外，如图1以及图2所示那样，这些元件类被担负导管1的机械特性的外罩15覆盖。

另外，图1中省略，但也可以在导管1具备导丝、冲刷机构。所谓冲刷，是指用水清洗血液等。另外，通过设置导丝，从而根据状况，不仅能够使用激光r治疗，还能够使用导丝进行治疗。进而也能够在导管1的内部具备用于注入暂时除去血液的透明液体的未图示的管状结构(液体注入部)。通过这样，从而能够暂时除去血管内的血液，能够得到良好的导管摄像图像。

[系统框图]

图3是表示第1实施方式所涉及的光声型导管系统c的构成的功能框图。

光声型导管系统c具有导管1、摄像用激光产生装置2、治疗用激光产生装置3。另外，光声型导管系统c具有地址管理装置(控制部)4、图像化处理装置5、接口装置(输入输出部)6、治疗用激光控制装置(控制部)7。

摄像用激光产生装置2产生摄像用的低输出脉冲激光即摄像用激光r1。

治疗用激光产生装置3产生治疗用的高输出脉冲激光即治疗用激光r2。

摄像用激光r1以及治疗用激光r2都进入到光纤13内。另外，在图3中，虚线箭头表示激光r(参考图1、图2)。

导管1具有光学元件部17、驱动部19、声学元件部(声学检测部)18。

光学元件部17是光纤13的前端、透镜16，射出摄像用激光r1以及治疗用激光r2。

驱动部19是图1以及图2中的驱动装置14中，由于在图1以及图2中已经说明，因此在此省略说明。另外，声学元件部18是图1以及图2的声学元件11，因此在此省略说明。

地址管理装置4将射出摄像用激光r1的定时作为地址(address)进行管理。所谓地址，表示射出摄像用激光r1的位置(射出位置)，例如以坐标等表示。

地址管理装置4具有定时锁存部41、地址管理部42、驱动波形设定部43、驱动控制部44、补正部45。

定时锁存部41基于来自摄像用激光产生装置2的信息来记录摄像用激光r1的射出定时。

地址管理部42基于由定时锁存部41记录的射出定时、由驱动波形设定部43设定的驱动电压波形来计算射出摄像用激光r1的地址。

驱动波形设定部43设定驱动电压波形。

驱动控制部44按照驱动波形设定部43所设定的驱动电压波形将驱动电压施加给驱动部19。

补正部45基于人工输入等预先输入的校正信息(失真信息)8等来补正由地址管理部42计算出的地址。由此，补正部45生成补正地址。关于补正部45所进行的处理在后面记述来说明。

图像化处理装置5基于从声学元件部18发送的信号、补正地址等来重构导管摄像图像。

图像化处理装置5具有信号接收部51、信息存储部52、图像构成部53。

信号接收部51接收从声学元件部18发送的信号。

信息存储部52存储信号接收部51接收到的信号、从地址管理部42送来的摄像用激光射出定时的地址、由补正部45计算出的补正地址等。

图像构成部53基于存储于信息存储部52的信息等来重构导管摄像图像。另外，在本实施方式中，信号接收部51接收到的信号、从地址管理部42送来的摄像用激光射出定时的地址、补正地址等暂时存储到信息存储部52中之后，由图像构成部53读出。但是，也可以是信号接收部51接收到的信号、从地址管理部42送来的摄像用激光射出定时的地址、补正地址等不存放到信息存储部52而直接输入到图像构成部53。另外，图像构成部53将重构的导管摄像图像存储到信息存储部52。

接口装置6进行输入输出。

接口装置6具有显示部61以及目标指定部62。

显示部61显示由图像构成部53重构的导管摄像图像。

目标指定部62由指向设备等构成。操作者(护士等)在显示于显示部61的导管摄像图像中通过目标指定部62来指定治疗部位。

治疗用激光控制装置7控制治疗用激光r2的射出。

治疗用激光控制装置7具有地址变换部71、比较部72、脉冲生成部73。

地址变换部71基于存放于信息存储部52的导管摄像图像、地址等，将通过目标指定部62而指定的导管摄像图像上的目标变换成地址(目标地址)。

比较部72将当前正进行摄像的(正射出摄像用激光r1的)地址(当前地址)和从地址变换部71送来的目标地址进行比较。当前地址使用补正地址为宜。另外，摄像在治疗中也进行。若在比较部72判定为当前地址和目标地址一致，则脉冲生成部73将用于射出治疗用激光r2的脉冲送往治疗用激光产生装置3。

由此治疗用激光产生装置3在脉冲生成部73产生脉冲的定时射出治疗用激光r2。

[流程图]

(整体处理)

图4是表示第1实施方式中进行的光声型导管系统c的处理次序的图。另外，图4中以虚线示出的处理是光声型导管系统c以外的构成中的处理。在以后的图中适宜参考图3。

首先操作者经由接口装置6启动光声型导管系统c的各部(s1)。

接下来进行射出摄像用激光r1的摄像用激光射出处理(s2)。摄像用激光射出处理的详情在后面记述。

射出的摄像用激光r1照射到对象物。该对象物通过吸收摄像用激光r1而瞬间热膨胀，产生声波(s3)。

然后，声学元件部18检测从对象物到来的声波(s4)。若接收到声波，则声学元件部18产生与检测到的声波相应的大小的电压。产生的电压由搭载未图示的放大器或adc(analogue-digitalconverter，模拟-数字转换器)的信号接收部51变换成给定的大小的数字信号。变换后的数字信号存储于信息存储部52。

另外，声学元件部18也可以使用多通道来阵列化，按每个通道保存数据。

声学元件部18若接收到声波，则以与该声波的强度相应的电压发送电信号。所发送的电信号被图像化处理装置5接收。

然后，地址管理装置4进行地址补正处理(s5)。地址补正处理的详情在后面记述。

然后图像化处理装置5使用地址补正处理的结果(补正地址)来进行图像处理(s6)。图像处理的详情在后面记述。

然后在显示部61显示作为图像处理的结果而输出的导管摄像图像(s7)。

接下来用户(医师等)判定病变部是否确定完毕(s11)。

在步骤s11的结果为病变部未确定完毕的情况下(s11→“否”)，用户(医师等)判定在是否从现在起进行病变部确定(s12)。在进行病变部确定的情况下，例如用户(护士等)选择输入显示于显示部61的“病变部确定按钮”。

在步骤s12的结果是不进行病变部确定的情况下(s12→“否”)，光声型导管系统c使处理返回到步骤s2。

在步骤s12的结果是进行病变部确定的情况下(s12→“是”)，经由接口装置6进行病变部确定处理(s13)。病变部确定处理的详情在后面记述。然后，光声型导管系统c使处理前进到步骤s14。

另外，在步骤s11的结果是病变部确定完毕的情况下(s11→“是”)，治疗用激光控制装置7以及治疗用激光产生装置3进行治疗用激光射出处理(s14)。治疗用激光射出处理的详情在后面记述。

然后，光声型导管系统c使处理返回到步骤s2。即，光声型导管系统c进行摄像的同时进行治疗。换言之，摄像用激光r1和治疗用激光r2从同一光纤13(同轴，即，方向一致或同一方向)射出。

另外，对位置精度而言期望同轴，但也可以在光纤13的内部分开设置用于引导治疗用激光r2和摄像用激光r1的纤芯(不图示)。即，也可以在光纤13的内部设置治疗用激光r2专用的纤芯和摄像用激光r1专用的纤芯。

另外，若在光纤13内分开设置使治疗用激光r2和摄像用激光r1传播的纤芯，则摄像用激光r1和治疗用激光r2的照射位置会不同。但由于其差异微小，因此如后述那样，简单地将治疗用激光r2照射到目标区域(治疗部位)即可。

由于导管摄像图像的分辨率由“透镜16的光学倍率×摄像用激光r1用的纤芯径”决定，因此用于摄像用激光r1的光纤13的纤芯期望较细。另一方面，一般治疗用激光r2与摄像用激光r1相比为高输出。为此，在从同轴(共通的纤芯)射出摄像用激光r1和治疗用激光r2时，若配合摄像用激光r1来决定光纤13的纤芯径，则在治疗用激光r2的传播时有可能会损伤纤芯(光纤13)。为此，通过分开设置摄像用激光r1、治疗用激光r2的纤芯，从而能够不使分辨率降低地避免纤芯(光纤13)损伤的风险。

通过这样，从而操作者(医师)能够一边实时观察图像一边进行治疗。例如，操作者(医师)能够一边确认是否通过治疗用激光r2适当地除去了凝固的血液等一边进行治疗。

(摄像用激光射出处理)

图5是表示第1实施方式中进行的摄像用激光射出处理(图4的步骤s2)的详细的处理次序的流程图。

驱动波形设定部43设定与光纤13的旋转的角速度相应的驱动电压波形(s201)。

然后，驱动控制部44生成在步骤s201中设定的驱动电压(s202)。

接下来驱动控制部44将所生成的驱动电压施加给驱动部19(s203)。结果，开始基于驱动部19的光纤13的旋转。

之后，定时锁存部41记录摄像用激光r1的射出定时(s204)。射出定时具体是摄像用激光r1的射出时刻等。

射出定时可以使用光电探测器(photodetector)来存储摄像用激光r1的射出时刻，也可以存储在摄像用激光r1的输出时输出的同步信号的输出时刻。

地址管理部42计算与摄像用激光r1的射出定时相关的信息作为地址。然后地址管理部42将与摄像用激光r1的射出定时相关的信息作为地址而存储到信息存储部52(s205)。另外，地址管理部42基于由驱动波形设定部43设定的驱动电压波形和射出定时来计算地址。

图6是表示施加于驱动部19的驱动电压的波形例的图。另外，图7是从正面(导管1轴向)观察驱动部19(驱动装置14)的图。

如图7所示，驱动部19每隔π/2连接导线d1～d4(d)。

在此，图6中波形v1是对图7中导线d1以及导线d3施加的驱动电压波形。另外，图7中的波形v2是对图7中导线d2以及导线d4施加的驱动电压波形。在此，波形v1和波形v2彼此相位错开π/2。

通过将这样的波形v1、v2的电压施加到驱动部19，从而光纤13的前端部如图2所示那样描绘漩涡状的轨迹101。

在此，图6的δtl是漩涡状的轨迹101(参考图2)中光纤13的前端从中心逐渐扩大轨迹101的半径并且又回到中心的周期。

(地址计算)

接下来参考图8～图10来说明地址计算。

图8是表示施加于驱动部19的电压波形和摄像用激光射出定时的图。另外，图8的波形v11是将图6中的波形v1的时刻0附近进行了放大。同样地，波形v12是将图6中的波形v2的时刻附近进行了放大。进而，定时p1表示摄像用激光r1的射出定时。

在此，将电压波形的周期设为δtf。然后将从时刻0到最初的摄像用激光射出定时t1的时间设为5tl1。另外，将从时刻δtf到第2个摄像用激光射出定时t2的时间设为8tl2。进而将从时刻2δtf到第3个摄像用激光射出定时t3的时间设为8tl3。

图9是表示图8所示的施加电压所引起的摄像用激光r1的射出轨迹的图，图10是将图9的原点近旁部分进行了放大的图。

在此，图10的标号201表示从摄像用激光r1的射出开始起最初射出的摄像用激光r1的位置。即，成为在图8的定时p1中的标号t1的定时射出的摄像用激光r1的射出位置(地址)。如图9以及图10所示那样，若对射出轨迹设定x轴、y轴，则标号201与x轴的角度φ1成为以下的式(1)。

φ1＝2π·δtl1/δtf…(1)

即，图像构成部53将通过在图8中的摄像用激光射出定时t1射出的摄像用激光r1摄像的位置，判定为与x轴的角度成为φ1的标号201的位置。

同样地，在图8的t2、t3的定时射出的摄像用激光r1的射出位置202、203与x轴所成的角度φ2、φ3成为以下的式(2)、(3)。

φ2＝2π·δtl2/δtf…(2)

φ3＝2π·δtl3/δtf…(3)

如此，通过图像构成部53计算图8的定时p1所示的各摄像用激光射出定时相当于哪个射出位置(地址)，来计算地址。

(地址补正处理)

图11是表示第1实施方式中进行的地址补正处理(图4的步骤s5)的详细的处理次序的流程图。首先，补正部45取得校正信息8(s501)。校正信息8是校正图像的失真的信息(与摄像用激光r1的射出位置的失真相关的信息)。校正信息8是预先经由接口装置6输入的信息。具体来说，是与光声型导管系统c的试验运用时取得的光纤13的旋转时的偏离相关的信息。

校正信息8可以保存在eeprom(electricallyerasableprogrammableread-onlymemory，电可擦可编程只读存储器)、服务器或usb(universalserialbus，通用串行总线)存储器等中。

另外，作为校正信息8的取得方法，例如使用以下的方法。首先，将附带校正点(刻度)的校正工具箱装备在导管1的前端部。然后，取得通过进行图4的步骤s2～s4的处理而生成的导管摄像图像。然后，可以基于所取得的导管摄像图像中所拍到的校正点的偏离来生成校正信息8。

然后，补正部45计算基于校正信息8、地址而补正的摄像用激光射出位置(补正地址)(s502)。

(校正信息8)

接下来参考图12以及图13来说明校正信息8。

图12是表示正常的状态(没有失真的状态)下的射出位置的示意图。这样的摄像用激光r1的射出位置为地址。

如图12所示那样，理想的射出位置(地址)成为半径a的圆形。另外，如图2所示那样，本来射出位置会成为漩涡状(螺旋状)，在此为了说明简单而设为圆形。

图12所示的任意的射出位置(xt，yt)成为以下的式(11)。另外ω＝dθ/dt。

【数学式1】

图13是表示在射出位置产生失真的射出位置的示意图。

如图13所示那样，测量到的射出位置相对于图12所示的射出位置产生相位的偏离φ、角度依赖性的振幅失真b(θ)。φ源于摄像用激光r1的信号延迟。另外，b(θ)源于施加给驱动部19的电压波形的偏离。另外，φ、b(θ)如所述那样是预先测量的值。另外，ab(θ)被施加有若取周平均(也可以是积分)则成为a的制约。这时，射出位置(地址)(xm(θ)，ym(θ))成为以下的式(12)。该地址是由地址管理部42计算出的地址。

【数学式2】

将式(12)变形为式(13)、式(14)。

【数学式3】

式(14)中的逆矩阵的部分成为校正信息8。另外，为了确定校正信息8，需要在多点进行计算。

通过这样，从而能够纠正摄像用激光r1的信号延迟。进而，若保持图13所示那样的射出位置(xm(θ)，ym(θ))(即照射位置)不变在显示部61显示导管摄像图像，则会以失真的形状显示，操作者难以看清。因此，通过使用式(14)所示的校正信息8，从而能够以与显示部61的形状相符的形状进行显示。即，能够进行摄像用激光r1的照射位置的校正。另外，若使用式(14)所示的校正信息8，虽然会在实际的射出位置(即照射位置)和显示于显示部61的导管摄像图像的图像位置产生偏离，但是由于一般b(θ)较小，因而不会成为问题。另外，在图13中，为了易于理解而较大地示出b(θ)。

(图像处理)

图14是表示第1实施方式中进行的图像处理(图4的步骤s6)的详细的处理次序的流程图。

图像构成部53将存储于信息存储部52的电压信号变换成图像信号(s601)。向图像信号变换可以使用希尔伯特变换、正交检波、背投影、绝对值运算的任一者。

接下来图像构成部53基于由补正部43计算出的补正地址等，来计算从被照射摄像用激光r1的对象物到声学元件部18的距离以及方向(s602)。

接下来，图像构成部53基于图像信号和存储于信息存储部52的补正后的摄像用激光r1的射出位置(补正地址)，来生成导管摄像图像(s603)。图像可以是1d(dimension)，也可以是2d、3d。

通过基于补正地址来生成导管摄像图像，从而光声型导管系统c按照校正信息8对以摄像用激光r1进行摄像而得到的导管摄像图像进行校正。

图像构成部53将所生成的导管摄像图像存储于信息存储部52。

在此，参考图15以及图16来说明从对象物到声学元件部18的距离以及方向的计算方法。

设为在图15所示的方向上射出摄像用激光r1。而且考虑在摄像用激光r1的行进方向上存在对象物f1和对象物f2。

由于摄像用激光r1以光速前进，因此从射出摄像用激光r1起到达对象物f1的时间和到达对象物f2的时间能够认为是相同的。也就是说，从射出摄像用激光r1起到达对象物f1的时间和到达对象物f2的时间能够分别认为是0。

因此，声学元件部18(声学元件11)到对象物f1的距离l1以及到对象物f2的距离l2能够由下式表示。

l1＝vs×t1

l2＝vs×t2

在此，vs是声音的速度。另外，t1是从射出摄像用激光r1起到由声学元件部18检测到声波为止时间。同样地，t2是从射出摄像用激光r1起到由声学元件部18检测到声波为止的时间。

图16是表示图15所示的声学元件部18所检测到的信号强度的时间变化的图。

在图16中，横轴表示时间，纵轴是信号强度(声波强度)。另外，在图16中，时刻0为摄像用激光r1的射出时刻。

然后，时刻t1以及时刻t2分别是图15中的对象物f1、f2产生的声波到达声学元件部18的时刻。

即，时刻t1的信号强度i1是图15的位于距离l1的对象物f1(参考图15)的信息。同样地，时刻t2的信号强度i2是图15的位于距离l2的对象物f2(参考图15)的信息。

另外，所检测到的对象物f1、对象物f2相对于声学元件部18存在于哪个方向上能够根据摄像用激光r1的射出方向(即地址)容易地计算。

这样重构图像数据。

另外，在配置有多个声学元件部18的情况下，也可以如前述那样，图像构成部53通过进行延时-相加(delayandsum)来使检测信号增强。

(病变部确定处理)

图17是表示第1实施方式中进行的病变部确定处理(图4的步骤s13)的详细的处理次序的流程图。

首先，在显示部61显示由图像构成部53构成的导管摄像图像(s1301)。

接下来，操作者(护士等)通过目标指定部62来指定显示于显示部61的病变部等目标(s1302)。目标指定部62具有指向设备等。即，操作者通过使用指向设备来指定显示于显示部61的图像中的目标。

(治疗用激光射出处理)

图18是表示第1实施方式中进行的治疗用激光射出处理(图4的步骤s14)的详细的处理次序的流程图。

接下来，地址变换部71基于存储于信息存储部52的导管摄像图像、地址等，来计算所指定的目标用哪个定时的摄像用激光r1摄像(目标地址)(s1401)。

比较部72判定在步骤s1401中计算出的目标地址和当前地址是否在一定的范围内一致(s1402)。所谓当前地址，是指光纤13当前朝向的地址(射出方向、射出位置)。在此，作为当前地址而使用由补正部45补正后的地址(补正地址)，但也可以使用未补正的地址。

在步骤s1402的结果是目标地址和当前地址并非在一定的比例以下一致的情况下(s1402→“否”)，治疗用激光控制装置7使处理返回到步骤s1402。

在步骤s1402的结果是目标地址和当前地址在一定的比例以下一致的情况下(s1402→“是”)，脉冲生成部73生成脉冲信号(s1403)。

接下来，治疗用激光产生装置3按照脉冲信号来产生治疗用激光r2(高输出脉冲激光)(s1404)。

另外，通过作为光纤13而使用光声用多模光纤，能够由相同的光纤13入射/发射摄像用激光r1和治疗用激光r2。

图19是表示治疗用激光r2的射出定时的图。

图19中的波形v1以及波形v2与图6中的波形v1以及波形v2相同，表示施加于驱动部19的驱动电压波形。

而且，图19中的标号p2表示治疗用激光r2的射出定时。

另外，在图19所示的各图表中，横轴表示时间，在各图表横轴同步。

如标号p2所示的那样，在具有波形v1、v2的驱动电压与目标地址一致的定时，周期性地射出脉冲(即治疗用激光r2)。

[摄像区域]

图20是表示摄像区域的图。

如图20所示那样，圆锥上的区域a表示摄像区域。另外，标号300是发病cto(慢性完全闭塞)的血管，标号301是血管狭窄部。另外，血管300示出为截面。导管1的构成由于与图1同样，因此在此省略说明。

[导管摄像图像]

图21是表示第1实施方式所涉及的光声型导管系统c的导管摄像图像例的图。

标号401是在图17的步骤s1302中通过目标指定部62而指定的目标。

根据第1实施方式，通过从同轴上同步地射出摄像用激光r1和治疗用激光r2，从而能够同时进行摄像和治疗。特别是能够一边确认治疗用激光r2是否照射在目标位置一边进行治疗。即，能够一边确认治疗用激光r2是否照射在操作者(医师)所期望的位置一边进行治疗。

另外，在第1实施方式中，利用目标指定部62来指定导管摄像图像上的给定部位(病变部)，朝向该指定部位射出治疗用激光r2。通过这样，从而操作者能够一边实时地观察摄像图像一边指定治疗用激光r2的照射部位。

在对目标进行治疗时，通过操作者在显示于显示部61的设定窗口等设定治疗用激光r2的脉冲能量(强度)、次数、治疗时间等，从而治疗用激光控制装置7实现操作者所期望的激光照射方法。通过这样，能够进行操作者所期望的治疗。

另外，摄像用激光r1向导管1的前方射出。然后，通过光纤13的前端描绘漩涡状(螺旋状)的启动，从而能够得到从导管1的轴向到其周围的图像。

进而，光声型导管系统c具有用于校正摄像用激光r1的照射位置的校正信息8。该校正信息8是与射出位置的失真相关的信息。并且，地址管理装置4a基于该校正信息8来校正摄像用激光r1的照射位置。通过这样，从而能够输出将光纤13的旋转失真所引起的图像的失真、摄像用激光r1的信号延迟等进行了校正的导管摄像图像。

<第2实施方式>

图22是表示第2实施方式所涉及的光声型导管系统c1的构成的功能框图。

另外，在图22，对与图3同样的构成标注同一标号并省略说明。

在图22所示的光声型导管系统c1中，与图3所示的光声型导管系统c的不同点为以下3点。

(1)在地址管理装置4a中省略了补正部45。

(2)在地址管理装置4a中，校正信息8被输入到地址管理部42。即，地址管理部42进行第1实施方式的补正部45的处理。另外，也可以在地址管理装置4a具备补正部45。

(3)在治疗用激光控制装置7a中，省略了地址变换部71以及比较部72。并且治疗用激光控制装置7a具有射出时刻计算部74。关于射出时刻计算部74在后面叙述。

第1实施方式所示的光声型导管系统c是若当前进行摄像的(射出摄像用激光r1)地址(当前地址)与指定为目标的地址(目标地址)一致则射出治疗用激光r2的光声型导管系统。与此相对，第2实施方式所示的光声型导管系统c1不是通过地址的比较而是通过时间管理来射出治疗用激光r2。

具体地，在与图18的步骤s1401相当的处理中，射出时刻计算部74基于存放于信息存储部52的导管摄像图像、地址、通过目标指定部62而指定的部位相关的信息等，来计算治疗用激光r2的射出时刻。

即，光声型导管系统c1根据基于由目标指定部62指定的部位而计算出的时刻，来进行摄像用激光r1的射出。

在与图18中的步骤s1402相当的处理中，脉冲生成部73判定是否成为治疗用激光射出时刻。若是治疗用激光射出时刻，则脉冲生成部73生成脉冲信号(相当于图18的步骤s1403的处理)。

然后，治疗用激光产生装置3按照脉冲信号产生治疗用激光r2(高输出脉冲激光)(相当于图18的步骤s1404的处理)。

根据第2实施方式，能够减少地址管理装置4a、治疗用激光控制装置7a的构成，能够实现成本削减。

<第3实施方式>

图23是表示第3实施方式中使用的摄像用激光产生装置2a的构成图。

如图23所示那样，在摄像用激光产生装置2a内具备第1波长激光产生部21、第2波长激光产生部22、…、第n波长激光产生部2n。第1波长激光产生部21、第2波长激光产生部22、…、第n波长激光产生部2n分别产生不同波长的激光。这些波长的激光在光纤13内混色前进。即，从光纤13的前端射出多色激光。

生物体组织根据种类而具有分别不同的光吸收率。因此如图23所示那样，将多色激光照射到生物体组织，将光吸收率的差异分布化，由此能够确定生物体组织的种类。由此能够进行病变部的确定等。特别是能够进行脂质、石灰化部的确定。

也可以在能够指定进行治疗的部位的显示部61显示将健康的部位和需要治疗的部位进行了区别的图像。即，图像构成部53基于生物体组织的光吸收率的差异，来判别健康的部位和需要治疗的部位，并将判别出的图像显示在显示部61。通过这样，从而用户(医师)能够判别健康的部位和需要治疗的部位，能够提升治疗的效率。另外，治疗用激光控制装置7还能够实现如下功能：基于生物体组织的差异(生物体组织的光吸收率的差异)来判定作为进行治疗的部位而指定的部位是否为健康的部位，对(禁止对)健康的部位不实施治疗用激光r2的照射。通过这样，能够防止错误地对不需要治疗的部位进行治疗。

<第4实施方式>

图24是表示本实施方式中使用的接口装置6的一例的图。

如图24所示那样，例如可以将接口装置6设为眼镜式的可穿戴终端等6a。

在将接口装置6设为pc画面和指向设备的情况下，术中的医师不能直接接触这些设备。因此护士按照医师的指示操作指向设备来指定目标。与此相对，通过医师装备眼镜式的可穿戴终端6a，从而医师自身便能够进行目标的指定。由此能够谋求利用导管1的治疗的精度提升以及时间缩短。

然后，在接口装置6是眼镜式的可穿戴终端6a的情况下，能够通过眼睛是否进行了特定的活动来进行病变部的确定。

或者，接口装置6也可以是头戴式显示器。然后，医师可以一边观察显示于头戴式显示器的导管摄像图像一边进行治疗。

另外，在本实施方式中使用向前方射出激光的形式的导管1，但并不限于此。例如也可以使用通过在从光纤13的前端射出激光的方向上设置圆锥上的反射镜来使激光也能射向侧方的导管。

另外，在本实施方式中，一边进行摄像一边射出治疗用激光r2，但并不限于此。即，也可以将摄像和治疗分开，在射出治疗用激光r2的阶段不进行摄像。

另外，也可以在接口装置6等具备根据病灶使治疗用激光r2的输出可变的输出调整部。例如在不能容易地去除病灶的情况下，操作者使治疗用激光r2的输出上升。

本发明并不限定于所述的实施方式，包含各种变形例。例如所述的实施方式为了易于理解地说明本发明而详细进行了说明，但并不限于限定于具有说明的全部构成。另外，能将某实施方式的构成的一部分置换成其他实施方式的构成，还能在某实施方式的构成中加进其他实施方式的构成。另外，能对各实施方式的构成的一部分追加、删除、置换其他构成。

另外，例如可以用集成电路进行设计等来以硬件实现所述的各构成、功能、各部41～45、51、53、71～73、信息存储部52等的一部分或全部。另外，也可以通过cpu等处理器解释、执行视线各个功能的程序来以软件实现所述的各构成、功能等。实现各功能的程序、表格、文件等信息除了能存放于hd(harddisk，硬盘)以外，还能存放于存储器、ssd(solidstatedrive，固态硬盘)等记录装置或ic(integratedcircuit，集成电路)卡、sd(securedigital，安全数字)卡、dvd(digitalversatiledisc，数字多功能盘)等记录介质中。

另外，在各实施方式中，控制线和信息线表示认为说明上需要的部分，但制品上不一定示出全部控制线和信息线。实际上可以认为几乎全部的构成都相互连接。