本发明涉及使用了导管的图像诊断装置。
背景技术
作为诊断血管内腔的装置，公知有血管内超声波诊断装置(ivus：intravascularultrasound)、光学相干断层诊断装置(oct：opticalcoherencetomography)。
超声波具有能够到达血管组织的较深部位的性质，因此，由ivus获得的血管断层图像不仅适合血管组织的表面的诊断，还适合深部位的诊断。另一方面，光虽然不能像超声波那样到达较深的组织，但是获得的血管内壁的图像与ivus的图像相比较，能够得到非常高的清晰度。
鉴于上述情况，最近提出了一种图像诊断装置，使用收纳了超声波发送接收单元、光发送接收单元这两者的导管、即混合型的导管，生成超声波断层图像、光断层图像这两种图像(专利文献1、2)。
这种装置的情况下，导管与用于使其内部的成像芯旋转和移动的马达驱动单元相连接。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平11－56752号公报
专利文献2：日本特开2006－204430号公报
导管的长度有限，因此马达驱动单元必然设置在手术时距患者较近的位置，所以其尺寸越小越好。另外，根据手术而反复进行导管的装卸，因此期望其耐性也较高。
技术实现要素：
本发明是鉴于该问题而做成的，其目的在于提供一种使马达驱动单元小型化且耐性提高的图像诊断装置。
为了解决上述技术问题，例如本发明的图像诊断装置具有以下构成。即：
本发明的图像诊断装置具有连接导管且用于进行使收纳于该导管的成像芯沿所述导管的长度方向的移动和旋转的马达驱动单元(mdu：motordriverunit)，该图像诊断装置基于来自所述导管的信号，生成被检验者的血管的光学相干断层图像及超声波断层图像，
该图像诊断装置的特征在于，
所述导管的用于与所述mdu相连接的导管连接器具有：
第1圆筒构件，其收纳与设于所述成像芯的顶端的光发送接收单元光学连接的光纤，并且使该光纤的端部露出地保持该光纤；
第2圆筒构件，其为圆筒形状，固定于所述第1圆筒构件，具有与设于成像芯的顶端的超声波发送接收单元电连接的多个连接端子；
连接器部，其以使所述第1圆筒构件、第2圆筒构件旋转自如的方式支承所述第1圆筒构件、第2圆筒构件，
所述mdu的用于与所述导管连接器相连接的mdu连接器具有收纳所述导管连接器的形状，在所述mdu连接器与所述导管连接器连接时，所述第1圆筒构件的光纤与来自所述图像诊断装置的光纤光学连接，并且所述连接端子与来自所述图像诊断装置的光电信号线连接，
所述mdu将从所述导管的所述第1圆筒构件露出的光纤端部的中心位置作为所述成像芯的旋转中心位置来进行支承。
发明效果
采用本发明，能够提供一种使马达驱动单元小型化且提高了耐性的图像诊断装置。
附图说明
图1是表示实施方式的图像诊断装置的外观构成的图。
图2是表示实施方式的导管的构造的图。
图3是实施方式的导管的顶端部的构造剖视图。
图4是实施方式的导管的后端部(与mdu相连接的一侧)的构造的图。
图5是表示实施方式的mdu的与导管相连接的部分的构造及连接状态的图。
图6是实施方式的mdu的与导管相连接的部分的分解图。
附图标记说明
101…导管，102…mdu，103…图像诊断装置，501…连接器部，550…转接部
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的各实施方式详细进行说明。需要注意的是，以下所述的实施方式是本发明的较佳的具体例，因此，添加了从技术角度优选的各种限定，但是，对于本发明的范围，只要在以下的说明中没有特别对本发明进行限定的记载，就不限于这些方式。
实施方式的图像诊断装置具有ivus功能和oct功能。
图1是表示实施方式的图像诊断装置100的外观构成的图。
如图1所示，图像诊断装置100包括导管101、马达驱动单元(以下，记作mdu)102以及操作控制装置103，mdu102与操作控制装置103由收纳有信号线、光纤的缆线104连接。
操作控制装置103中，111是主体控制部。该主体控制部111基于由收纳于导管101内的成像芯获得的信号(朝向血管组织射出的超声波的反射波、以及光的反射波)生成从旋转中心位置朝向径向的线数据。之后，经过线数据的插补处理，生成基于超声波以及光干涉的各种性质的血管断层图像。
111-1是打印机及dvd刻录机，将主体控制部111的处理结果打印或者作为数据存储起来。另外，作为处理结果的存储位置，可以是服务器、usb存储器等，不限定其种类。112是操作面板，使用者借助该操作面板112，进行各种设定值及指示的输入。113是作为显示装置的监视器(例如lcd)，显示在主体控制部111生成的各种断层图像。114是作为指示器(坐标输入装置)的鼠标。
导管101直接插入血管内。并且，导管101具有沿其长度方向移动自如且将旋转自如的成像芯收纳的构造。在该成像芯的顶端设有将超声波发送接收单元和光发送接收单元收纳的壳体，超声波发送接收单元基于从图像诊断装置100传送来的信号生成超声波，并且接受从血管组织反射的超声波并变换为电信号，光发送接收单元将传送来的光(测量光)连续地发送向血管内，并且连续地接受来自血管内的反射光。并且，该壳体与用于传递来自mdu102的成像芯的旋转和移动力的驱动轴相连接。即，成像芯由该壳体和驱动轴构成。图像诊断装置100的情况下，通过使用收纳有该成像芯的导管101来测量血管内部的状态。
mdu102具有与导管101的后端的连接部相卡合的部分，在与导管101相连接的状态下，作为导管101内的成像芯的超声波发送接收单元以及光发送接收单元与操作控制装置103之间的中继装置发挥作用。另外，mdu102通过使内置的马达进行驱动来进行相对于导管101的近前侧外管牵拉近前侧内管及驱动轴的处理，并且还进行驱动轴的旋转控制。
另外，在mdu102设有各种开关、按钮，使用者(医生等)对这些开关、按钮进行操作，从而进行导管101内的成像芯的旋转驱动以及拉回(成像芯的移动)。
虽然实际上的患者血管的拉回扫描(pullbackscan)处理是公知的，但这里还是简单进行说明。
使用者一边观看x射线图像，一边确认导管101的顶端部移动到了诊断对象的位置。然后，使用者操作mdu102，指示拉回。结果，位于导管101内的顶端且收纳有超声波发送接收单元及光发送接收单元的壳体一边旋转，一边沿血管内移动。
超声波发送接收单元例如在旋转一周的期间进行512次超声波发送和接收，将接收的信号经由mdu102发送向操作控制装置103。操作控制装置103接收该信号，进行规定运算处理，从而获得从发送接收单元的旋转中心向放射线方向延伸的512根线数据。该线数据在旋转的中心位置密集，随着远离旋转中心而彼此疏远。因此，为了成为能够肉眼看到的二维图像，操作控制装置103在各线间进行插补处理，进行生成线间的像素的处理。结果，能够生成与血管的轴线方向正交的方向的血管断层图像(超声波断层图像)。
光发送接收单元也与超声波发送接收单元一样，例如在旋转一周的期间进行512次光射出和来自血管组织的反射光的接收，将接收的光(测量光)经由mdu102发送向操作控制装置103。因此，在成像芯的驱动轴内收纳有光纤，光发送接收单元与操作控制装置103经由mdu102光学连接。操作控制装置103利用光电耦合器将来自光发送接收单元的测量光和经过预先已知长度的参照光合成而生成干渉光。然后，该干渉光借助光检测器、a/d转换器转换为数字数据。对获得的数字数据实施快速傅立叶变换，获得线数据。之后的处理与超声波发送接收单元大致相同，进行插补处理，生成与血管轴向正交的面的血管断层图像(光学相干断层图像)。
通过将超声波发送接收单元每旋转一周而得到的在血管轴上的位置的血管断层图像结合起来，还能够生成使用了超声波的血管三维图像。另外，通过将光发送接收单元每旋转一周而得到的在血管轴上的位置的血管断层图像结合起来，还能够生成使用了光干涉的血管的三维图像。医生基于由这样的扫描获得的图像，进行患者的血管的诊断。
以上是实施方式的拉回扫描时的动作概要。接着，参照图2对实施方式的导管101进行说明。
图2示出了导管101的外观构成图。导管101由外管鞘200和收纳在外管鞘200内且能够沿其进给方向自如移动地插入在外管鞘200内的内管201构成。另外，在外管鞘200的后端或者后端附近设有卡定部200a，卡定部200a固定支承于mdu102。另外，mdu102在也把持内管201的后端部的状态下进行向图示的右手方向牵拉内管201的动作、以及使被连结到内管201内的驱动轴旋转的动作。另外，图2中的附图标记201a是注入口(用于排出外管鞘200与内管201内的空气的液体(通常为生理盐水)的注入口)。
图3示出了实施方式的导管101的顶端部(插入血管一侧)的剖面构造。
内管201插入外管鞘200。外管鞘200的外鞘310的至少顶端部由用于维持光透过的透明材质构成。另外，在外鞘310的顶端设有注入孔320，注入孔320用于将外管鞘200与内管201内的气泡排出，用注入液将外鞘内充满。oct的情况下，即使光路的介质是空气，在构筑光学相干断层图像时，其影响也较小。但是，若在超声波的传播路径上有空气，则空气与导管外鞘原材料或者与血液的声阻抗的差异较大，因此，在超声波到达活体组织之前，在外鞘、血液界面就发生反射，没有向活体组织透射足够用于摄像的能量。因此，超声波扩散，大幅度衰减。实施方式的内管201设想为不仅用于oct，还用于ivus，因此设有用于将空气排出到外部的注入孔320。图示的附图标记360表示从图2的注入口201a注入的注入液。
另外，在外鞘310内收纳有沿图示的箭头373旋转自如的成像芯350。在该成像芯350的顶端设有超声波发送接收单元351、光发送接收单元352以及将这两者收纳的壳体353。另外，该壳体353支承于驱动轴330。驱动轴330由柔软且具有能够较佳地传递来自mdu102的旋转的特性的原材料例如不锈钢等的金属线形成的多重多层紧密绕线等构成。该驱动轴330具有与内管201大致相同的长度。另外，在驱动轴330的内部沿其长度方向收纳有与超声波发送接收单元351电连接的信号线缆线341、以及与光发送接收单元352光学连接的单模光纤342。
超声波发送接收单元351使实施方式的成像芯350作为ivus用发挥功能，遵照从信号线缆线341施加来的信号，朝向图示箭头371a发送超声波，在接收了来自血管组织的反射波371b的情况下，将该接收的超声波作为电信号经由信号线341发送向mdu102(最终发送向操作控制装置103)。在实际插入血管内进行扫描时，驱动轴330及成像芯350沿箭头373旋转，因此，超声波发送接收单元351在与旋转轴线正交的面内反复进行超声波的发送和接收。结果，能够获得与血管轴向正交的断层图像。
另外，光发送接收单元352使实施方式的成像芯350作为oct用发挥功能，由相对于图示的旋转中心轴倾斜大致45度的倾斜角的反射镜和半球状的球面透镜构成。经由单模光纤342引导来的光因反射镜而向相对于行进方向呈大约90度的方向反射，经由透镜朝向箭头372a的血管组织照射。然后，来自血管组织的反射光(箭头372b)先经由透镜后经由单模光纤342发送向mdu102(最终发送向操作控制装置103)。扫描过程中，成像芯350旋转，与ivus同样地，能够取得用于再构成血管断层图像的数据。
本实施方式的特征在于，mdu102的用于连接导管101(的内管201)的构造，因此首先对导管101的与mdu102连接的后端部分的构造进行说明，在此基础上，对实施方式的导管101的连接部的构造进行说明。
图4的(a)示出了导管101的内管201的后端部401(与mdu102相连接的端部)的连接器部的截面构造图。并且，该图4的(b)是从mdu102侧进行观察的内管201的连接器部的主视图。需注意的是，进行了简化或者省略了一部分。
首先，参照图4对实施方式的内管201的后端部401的构造进行说明。
在驱动轴330的后端支承有截面形成为圆形的第1圆筒构件410。该第1圆筒构件410借助后端部401和橡胶衬垫402被支承为旋转自如。因此，第1圆筒构件410的至少与衬垫402接触的部位的表面的摩擦变小。由此，后端部401与第1圆筒构件410之间维持为液密状态。
另外，第1圆筒构件410在其中心轴线上固定把持有光纤342，光纤342的端部作为光纤端342a露出。另外，第1圆筒构件410在其顶端侧面的一处设有突起部411。另外，第1圆筒构件410固定于用于抑制其旋转的轴的抖动且外径与第1圆筒构件410的外径相同或者比第1圆筒构件410的外径大的第2圆筒构件423(也可以是一体构造)。并且，第2圆筒构件423旋转自如地支承于后端部401。结果，光纤342以其中心成为旋转轴线的方式支承于后端部401。
在第2圆筒构件423的侧面等间隔地设有用于与成像芯350的超声波发送接收单元351电连接的电极321a～321c(三极)。电极321a～321c只要是在将内管201的后端部插入mdu102进行连接时与mdu102侧的电极电连接的构造即可，不限定其种类。实施方式中的电极321a～321c例如采用金属板簧。这里，将电极321a～321c等间隔设置的原因在于，通过使包含第1、第2圆筒部410、423的成像芯350的重心位置与光纤342的中心位置实质上一致，来消除重心上的偏移，获得稳定的旋转。另外，电极不局限于板簧，例如也可以是导管侧为针状电极，在mdu侧为与之匹配的针孔插座电极。
另外，从第1圆筒构件410露出的光纤端342a的端面如图示那样不仅与轴线方向成直角，而且成为以规定角度θ倾斜的面。收纳于mdu102的光纤的端面也同样地不仅呈直角，而且为了与光纤端面342a面连接而具有相同角度θ的倾斜面。两者的光纤端面不仅相对于轴向呈90度而且具有倾斜角θ，其理由是为了减少在其连接面的反射光的影响。
如上所述，因此为了进一步减少反射光的影响，在向mdu102安装具有倾斜的光纤端面的导管101(的内管201)时，需要各自的倾斜的光纤端面彼此面连接，更严密地讲，以不发生相对于旋转方向的相移的方式连接。即，第1圆筒构件410必须相对于mdu102以固定的朝向进行连接。因此，在第1圆筒构件410的顶端部设有突起部411，在mdu102设有引导该突起部411的引导槽(详见后述)。
这里，设于第2圆筒部423的电极321a～321c(实施方式中为三极)也分别具有电极的固有性质(一个接地，其余两个为超声波发送接收的电极)。即，电极321a～321c必须与设于mdu102的各自对应的正确电极电连接。第2圆筒部423与第1圆筒部410成为一体。因此，向mdu102安装导管101的内管201时，各自的光纤端面彼此面连接，并且两者能够使期望的电极彼此正确电连接。
以上是实施方式的导管101的内管201的与mdu102相连接的部分的构造的说明。
图5的(a)是实施方式的mdu102的与导管101的内管201相连接的连接器部的局部剖视图，该图5的(b)是与导管101相连接状态的剖视图。
在mdu102设有连接器部510，连接器部510遵照来自mdu102所具有的驱动马达的驱动力以图示的点划线530为旋转轴线旋转。该连接器部510设有供内管201的第1圆筒构件410及第2圆筒构件423嵌入(收纳)的开口部513。另外，mdu102具有用于保护连接器部510的圆筒状的罩520。
在连接器部510的开口部513的内侧面设有电极511a～511c，电极511a～511c用于在连接了导管101时与设于所述第2圆筒构件423的电极321a～321c电连接。这些电极511a～511c与电极321a～321c同样地被以等间隔设置。与这些电极511a～511c连接的信号线512a～512c收纳于连接器部501，被向图示的右手侧引导。
实施方式的连接器部510收纳有装卸自如的转接部550。该转接部550具有圆筒状的构造。
图6的(a)示出了连接器部501的除了转接部550之外的部分的剖视图，该图6的(b)示出了转接部550的剖视图。
在转接部550的与开口面相反的一面固定有箍套件551。该箍套件551的两端面551a、551b呈与导管101的光纤端面342a相同的角度的倾斜面。转接部550的箍套件551的端面551a成为与导管101的光纤端面342a相同的角度的倾斜面，这是为了两者面连接。因此，在转接部550的内侧面设有用于引导导管101的第1圆筒部410的突起部411的引导槽552。另外，优选设置为使用者不用在意导管101的朝向(确切而言，第1圆筒部410的朝向)，只需向mdu102插入，就能由引导槽552引导第1圆筒部410的突起部411。因此，实施方式的转接部550的从其开口面到引导槽552的范围内，设有用于限制突起部411的旋转朝向的引导壁553。
图6的(c)示出了该转接部550的开口部556的局部透视立体图。如图所示，引导壁553设置为：以距离开口面最近的位置为顶点554，沿其两侧面倾斜地设置，引导槽552位于与顶点554相反的一侧。因为是上述的构造，所以使用者将导管101插入mdu102时，在第1圆筒部410的突起部411偏离引导壁的顶点554的情况下，只需将导管100插入，导管101的内管201就会转动，最终能够使光纤端面342a与转接部550的光纤端面551a面连接。另外，使用者将导管101插入mdu102时，还可能发生第1圆筒部410的突起部411与引导壁的顶点554碰巧一致的情况。但是，在该情况下，使用者只需稍微扭转导管101并向mdu102插入即可，因此能够令使用者的操作极其简单。
如上所述，导管101的光纤端面342a与转接部550的光纤端面551a能够面连接。
另一方面，转接部550的另一光纤端面551b与连接器部510的从mdu102的旋转部(未图示)延伸出的光纤端面511a也需要彼此面连接。为此，在将转接部550收纳于连接器部510时，转接部550的旋转朝向必须为预先规定的朝向。因此，在实施方式的转接部550的与其开口部相反的一侧的外侧面的位置设有突起部555。并且，在连接器部510的内侧侧面设有引导突起部555的引导槽502。使用者在更换转接部550时，只需将新的转接部550的突起部555与该引导槽502对正并进行插入操作，就能够进行光纤的面连接。另外，也可以在连接器部510的内侧设置与转接部550的引导壁553同样的引导壁。
在此，说明在进行导管100与mdu102间的光纤连接时介设转接部550的原因。
对于在手术中用过一次的导管100，为了防止传染病等而废弃处理。因此，导管相对于mdu102的插拔次数与手术的次数相同。因而，mdu102侧的光纤端面多次进行与导管的光纤的连接，必然会对其表面造成损伤，很可能会因光干涉导致断层图像的精度变差。一旦造成无法忽视的损伤，则很可能会发展成更换连结mdu102与控制装置103的缆线104这样的事态。
采用本实施方式，与导管101内的光纤端面342a直接相连接的是在上述实施方式中说明了的转接部550。并且，该转接部550如图6的(b)所示那样不包含电信号线等，虽然包含箍套件551，却是能够主要由树脂等构成的简单构件。因此，即便在箍套件551的端面551a造成了损伤，也能够通过更换转接部550来恢复高精度的光学连接。另外，在安装新的转接部550时，只需将突起部555与引导槽502对正并插入，或者在具有引导壁的情况下只需简单地任其转动地进行插入操作，就能够进行正确的连接，因此操作者的负担为能够忽视的程度。
综上，采用上述实施方式，在将导管101连接于mdu102时，导管101内的成像芯350所收纳的光纤342的中心被作为成像芯350的旋转中心轴地保持。结果，与光纤342的中心偏离旋转中心位置的情况相比较，能够使mdu102的构造紧凑化。
另外，采用实施方式，站在使用者的角度，通过进行向mdu102插入导管101这样的简单的操作，就能够使导管101及mdu102内的光纤以高精度连接，并且，使超声波诊断用的信号线彼此也正确地连接。
此外，采用实施方式，mdu102的与导管内的光纤光学连接的部分为转接部550，转接部550是不包含电气回路、信号线的简单构造且能够更换。因而，只需根据需要更换转接部550，就能够以低成本恢复导管101与操作控制装置103之间的光学连接。
本发明不受上述实施方式限制，能够不脱离本发明的要旨及范围地进行各种变更及变形。因而，为了公开本发明的范围，附有权利要求书。