JP5398009B2 - オプティカル・コヒーレンス・トモグラフィー装置及び断層像の撮影方法 - Google Patents
オプティカル・コヒーレンス・トモグラフィー装置及び断層像の撮影方法 Download PDFInfo
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図4は、本実施の形態のOCT装置48の構成を説明する図である。
光パルス生成ユニット50は、例えば、SSG-DBRレーザ(Super Structure Grating-Distributed Bragg Reflector Laser;超周期構造回折格子波長可変レーザ)とその駆動ユニットを有する装置である。光パルス生成ユニット50は、断層像導出ユニット58の命令60に応答してこのSSG-DBRレーザを駆動し、光パルスを生成する。
干渉計ユニット52は、図4に示すように、光パルス62を測定光パルス64と参照光パルス66に分岐する光分岐器68(optical splitter)を有している。また、干渉計ユニット52は、測定光パルス64を測定対象20(例えば、網膜、前眼部、内蔵の内壁等)に照射し且つ測定光パルスが測定対象20により後方散乱されて発生した後方散乱光パルス70を補足する光パルス照射/補足ユニット72を有している。また、干渉計ユニット52は、参照光パルス66が伝搬する光路の光学長を調整する光遅延ユニット88を有している。更に、干渉計ユニット52は、遅延ユニット88により光学長を調整された参照光パルス66aと後方散乱光パルス70を結合して第1の結合光パルス95と第2の結合光パルス97を生成する第1の光結合器69を有している。
光分岐器68は、例えば方向性結合器である。光分岐器68の分岐比は、例えば90%(測定光パルス側)及び10%(参照光パルス側)である。
光照射/補足ユニット72は、図4に示すように、光分岐器68により分岐され光入射口81aに入射した測定光パルス64を、光入出射口81bから出射する第1の光サーキュレータ80を有している。
光遅延ユニット88は、図4に示すように、光分岐器68により分岐され光入射口91aに入射した参照光パルス66を、光入出射口91bから出射させる第2の光サーキュレータ90を有している。また、光遅延ユニット88は、第2のサーキュレータ90の光入出射口91bから出射した参照光パルス66を平行光線に変換するコリメータレンズ82aを有している。また、光遅延ユニット88は、この平行光線(参照光パルス)を集光して参照ミラー92に照射するフォーカシングレンズ86aを有している。ここで、参照ミラー92は、平行光線(参照光パルス)の進行方向の前後に移動可能な可能ミラーである。
第1の光結合器69は、例えば方向性結合器である。この方向性結合器の分岐比は、50:50である。従って、第1の結合光パルス95と第2の結合光パルス97の強度差は、図1を参照して説明した2光検出器型OCT装置2と同様、参照光路と測定光路の光学長の差と波数の積の余弦関数に比例する(特許文献1)。
光パルス時分割多重化ユニット54は、図4に示すように、第1の結合光パルス95を伝播させる第1の光路94と、第2の結合光パルスを97伝播させる第2の光路96を有している。また、光パルス時分割多重化ユニット54は、第1の光路94を伝播した第1の結合光パルス95と、第2の光路96を伝播した第2の結合光パルス97を合流する第2の光結合器98を有している。
光パルス強度測定ユニット56は、図4に示すように、一つの光検出器104(例えば、pinフォトダイオード)と、この光検出器104の出力をアナログデジタル変換(以下、AD変換と呼ぶ)して記録する高速アナログデジタル変換ユニット106(以下、高速AD変換ユニットと呼ぶ)を有している。
断層像導出ユニット58は、コンピュータ59であって、図4に示すように、CPU(Central Processing Unit)112と、主記憶装置(例えば、Random Access Memory)114と、OCT装置48を動作させるプログラム(以下、測定プログラムと呼ぶ)が記録された補助記憶装置116(磁気ディスク等)を有する。
次に、本OCT装置48の使用法を説明する。
次に、本実施の形態による断層像の撮影方法を説明する。
50・・・光パルス生成ユニット
52・・・干渉計ユニット
54・・・光パルス時分割多重化ユニット
56・・・光パルス強度測定ユニット
58・・・断層像導出ユニット
62・・・光パルス
64・・・測定光パルス
66・・・参照光パルス
68・・・光分岐器
69・・・第1の光結合器
70・・・後方散乱光パルス
72・・・光パルス照射/補足ユニット
88・・・光遅延ユニット
94・・・第1の光路
95・・・第1の結合光パルス
96・・・第2の光路
97・・・第2の結合光パルス
98・・・第2の光結合器
Claims (5)
- 波数の異なる複数の光パルスを、順次生成する光パルス生成ユニットと、
夫々の前記光パルスを参照光パルスと測定光パルスに分岐し、前記測定光パルスを測定対象に照射して後方散乱光パルスを発生させ、前記後方散乱光パルスと前記参照光パルスを結合して第1の結合光パルスと第2の結合光パルスを生成する干渉計ユニットと、
前記第1の結合光パルスに対して前記第2の結合光パルスを所定の遅延時間遅らせた後、前記第1の結合光パルスと前記第2の結合光パルスを合流して、前記第1の結合光パルスと前記第2の結合光パルスを交互に出射する光パルス時分割多重化ユニットと、
前記光パルス時分割多重化ユニットが交互に出射する前記第1の結合光パルスと前記第2の結合光パルスの強度を順次測定する光パルス強度測定ユニットと、
前記光パルス強度測定ユニットが測定した、前記第1の結合光パルスの強度と前記第2の結合光パルスの強度の差をフーリエ変換して、前記測定対象の断層像を導出する断層像導出ユニットとを有する
オプティカル・コヒーレンス・トモグラフィー装置。 - 請求項1のオプティカル・コヒーレンス・トモグラフィー装置において、
前記遅延時間が、前記光パルスのパルス時間幅以上であり、
前記光パルス時間幅と前記遅延時間の和が、前記光パルスの時間間隔以内であることを、
特徴とするオプティカル・コヒーレンス・トモグラフィー装置。 - 請求項1又は2のオプティカル・コヒーレンス・トモグラフィー装置において、
前記光パルス時分割多重化ユニットは、
前記第1の結合光パルスを伝播させる第1の光路と、
前記第1の光路より長い光路長を有し、前記第2の結合光パルスを伝播させる第2の光路と、
前記第1の光路を伝播した前記第1の結合光パルスと、前記第2の光路を伝播した前記第2の結合光パルスを合流する光結合器とを有することを、
特徴とするオプティカル・コヒーレンス・トモグラフィー装置。 - 請求項1乃至3のいずれか1項に記載のオプティカル・コヒーレンス・トモグラフィー装置において、
前記干渉計ユニットは、
前記光パルスを前記測定光パルスと前記参照光パルスに分岐する光分岐器と、前記測定光パルスを測定対象に照射し且つ前記測定光パルスが前記測定対象により後方散乱されて発生した後方散乱光パルスを補足する光パルス照射/補足ユニットと、前記参照光パルスと前記後方散乱光パルスを結合して第1の結合光パルスと第2の結合光パルスを生成する光結合器とを有することを、
特徴とするオプティカル・コヒーレンス・トモグラフィー装置。 - 異なる波数の複数の光パルスを、順次生成する光パルス生成ステップと、
夫々の前記光パルスを参照光パルスと測定光パルスに分岐し、前記測定光パルスを測定対象に照射して後方散乱光パルスを発生させ、前記後方散乱光パルスと前記参照光パルスを結合して第1の結合光パルスと第2の結合光パルスを生成する干渉ステップと、
前記第1の結合光パルスに対して前記第2の結合光パルスを所定の遅延時間遅らせた後、前記第1の結合光パルスと前記第2の結合光パルスを合流して、前記第1の結合光パルスと前記第2の結合光パルスを交互に配列する光パルス時分割多重化ステップと、
交互に配列された、前記第1の結合光パルスと前記第2の結合光パルスの強度を、光検出器で順次測定する光パルス強度測定ステップと、
前記光パルス強度測定ステップで測定した、前記第1の結合光パルスの強度と前記第2の結合光パルスの強度の差をフーリエ変換して、前記測定対象の断層像を導出する断層像導出ステップとを有する
断層像の撮影方法。
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