JP2011512185A - 対象物の検査のための光学セットおよび光学的デバイスを使用した対象物を検査するための方法 - Google Patents

Abstract

ボディを有する細隙灯（１４０）を少なくとも含む対象物を検査するための光学セットであって、検査対象物（１０１）に対して細隙灯（１４０）を移動させるためのポジショニング・アレンジメント（１３０）、光学的アレンジメントおよび光ビームを生成するためのプロジェクター（１４２）を備え、細隙灯（１４０）のボディ（１４８）に、カップリングアレンジメント（１５０）を介して、細隙灯（１４０）のボディ（１４８）に対して移動可能にマウントされた、スペクトル光コヒーレンス断層撮像装置（ＳＯＣＴデバイス）（１６０）を使用した対象物の撮像装置を備え、細隙灯（１４０）の光学的アレンジメント（１４６）と検査対象物（１０１）の間に位置するＳＯＣＴデバイス手段（１６０）による対象物（１０１）の検査中に使用されるオブジェクトビームを有する少なくとも１つの光学的アレンジメント（１６３）を備えた、対象物を検査するための光学セット。

Description

本発明の目的は、対象物の検査のための光学セットおよび光学的デバイスを使用した対象物を検査するための方法を提供することであり、特には細隙灯(slit lamp)および他のデバイスを使用した、非侵襲性の解剖学的な目的のためのインビボ検査装置を提供することである。

そのような対象物を検査するための１つのタイプのデバイスは細隙灯であり、特には透明または半透明な対象物の検査のために使用され、照明スリットによって形成された光ビームによって検査中に照らされる。検査対象物、例えば診察される人の目は、検査される部分のみが照らされる。典型的な細隙灯は、診察される人の頭部を支持するためのスタンド、光ビームを生成するためのデバイスおよび目の照らされた部分についての観察を可能にする光学的アレンジメントから成る。さらに、細隙灯は、「細隙灯顕微鏡」とタイトルをつけられた米国特許６，０７２，６２３に記載されるような、第一の照射系から光によって調べられる目のフラグメントの周辺の部分を照らすための補足システムを含むことができる。

またＰＣＴ公開番号ＷＯ ２００７／０５５６６８、「内蔵のデジタル・カメラおよび照明隔膜を備えたポータブル細隙灯」からは、よい品質の画像が得られることを可能にする、良好な品質の光を与える、特別の照明開口を備えたカメラに提供される細隙灯が知られる。

他の公知の光学的デバイスは光断層撮像（optical tomography）装置を使用した、対象物の撮像(imaging)のためのものである。これは対象物とそれらの構造を撮像するための技術のうちの１つであり、リファレンス光ビームとオブジェクト光ビームとの干渉によって生成された信号の分析に基づく。オブジェクト光は対象物により散乱され、それから反射された後にデバイスに返ってきた光である。光学的断層撮像法を使用して、対象物の像を描くデバイスおよび／または対象物の像を描くための方法は、種々の実施態様として知られている。また、それらの多数は追加の装置が提供される。例えば、ＰＣＴ公開番号ＷＯ ２００７／１４８３１０ Ａ２、「調整システムを備えた光周波数領域断層撮像用装置、光周波数領域断層撮像用装置の調整システム、および光周波数領域断層撮像用装置の調整方法」は、調整システムを備えた光周波数領域断層撮像用のデバイスとして知られている。対象物の検査は、対象物により散乱され、一部が反射されて対象物から戻ってきたオブジェクト光ビームとリファレンス光ビームの干渉により生成された合成ビームの分析に基づく。得られたビームは分散デバイス、例えば回析格子に導かれ、次いで探知装置またはスペクトル・レコーダ（例えばリニアＣＣＤカメラ内に通常設置される感光要素のマトリックス）によって記録される。レコーダによって生成された信号は、通常デジタル形式で、計算ユニットに送信される。対象物の軸構造についての情報はたとえばＰＣのような計算ユニットによって行なわれる数値計算によって得られる。対象物の撮像の正確さを増加させるために、前述の出願による光周波数領域断層撮像用のデバイスには、自動制御された調整システムが提供される。これは探知装置の少なくとも１つの感光要素と得られたビームのスペクトル・イメージとの相対的配置を、光感受性探知装置要素上のスペクトル・イメージの最適な投影が得られるまで調整する。

現在知られている光学的デバイスは、透明または半透明な対象物（例えば目）の完全な検査を許容しない。

本発明の目的は、ボディを有する少なくとも１つの細隙灯を備え、検査対象物に対して細隙灯を移動させるためのポジショニング・アレンジメント(positioning arrangement)、光学的アレンジメントおよび光ビームを生成するプロジェクターを備え、細隙灯のボディの上には、カップリングアレンジメントを介して、細隙灯のボディに対して移動可能にスペクトル光コヒーレンス断層撮像（spectral optical coherence tomography）装置（ＳＯＣＴデバイス）を使用した、対象物を撮像するためのデバイスが取り付けられた対象物を検査するための光学セットであって、光学的アレンジメントの少なくとも一部が、細隙灯の光学的アレンジメントと検査対象物の間に位置するＳＯＣＴデバイスによる対象物の検査中にオブジェクトビームを含む、光学セットを提供することである。好ましくは、ＳＯＣＴデバイスの光学的アレンジメントの軸は、ＳＯＣＴデバイス手段による対象物の検査中に、細隙灯の光学的アレンジメントの軸および検査対象物の軸と同軸で整列されて位置している。

細隙灯手段による対象物の検査中の細隙灯の光学的アレンジメントのポジショニング・アレンジメントが、ＳＯＣＴデバイス手段による対象物の検査中にＳＯＣＴデバイスの光学的アレンジメントのポジショニングに適していることは望ましい。

望ましい実施態様では、ポジショニング・アレンジメントは、ＳＯＣＴデバイス手段による対象物の検査中のＳＯＣＴデバイスの光学的アレンジメントと、細隙灯手段による対象物の検査中の細隙灯の光学的アレンジメントとで共通である。好ましくは、カップリングアレンジメントは、ＳＯＣＴデバイスがニュートラルの位置から検査位置まで動き、またニュートラルの位置まで戻ることを許容し、細隙灯のケーシング要素に追随する形状を有するアダプターを有し、該アダプターにはピンが固定され、その上に回転可能な摺動ベアリングがマウントされ、それはＳＯＣＴデバイスのボディ内にマウントされる。

さらに、本発明の目的は、細隙灯を使用して対象物を検査する方法に関し、細隙灯手段による対象物の検査中に、検査対象物は、直線または直線で囲まれた形状のレクチリニア(rectilinear)なビームを生成するためのデバイスによって生成された直線またはレクチリニアな光線によって照らされる。また、対象物の観察は細隙灯の光学的アレンジメントによって行われ、スペクトル光コヒーレンス断層撮像装置（ＳＯＣＴデバイス）を使用して対象物の撮像用のデバイス手段により対象物の検査の期間の間行なわれ、光の直線またはレクチリニアなビームを生成するプロジェクターのヘッドは、横に移動され、次いでＳＯＣＴデバイスが細隙灯に関してシフトして所定位置にされ、ＳＯＣＴデバイスの光学的アレンジメントは細隙灯手段の光学的アレンジメントとほぼ同軸で整列され、次いでＳＯＣＴデバイスの光源によって生成された光ビームは、リファレンスビームおよびオブジェクトビームへ分割される。

オブジェクト光は検査対象物に向けられ、対象物からの反射の後、リファレンスミラーから反射されたリファレンス光とオブジェクトビームが干渉を起こし、合成ビームを生成し、それは分散デバイスに向けられ、次いで合成ビームからのスペクトルは計算ユニットに送信された信号として探知装置によって記録され、検査対象物の軸方向の構造に関する情報が数値計算によって得られる。ＳＯＣＴデバイスは、ＳＯＣＴデバイス要素に力を作用することにより、手動により細隙灯に関して、操作または検査位置からニュートラル位置へ、またニュートラル位置から検査位置へ移動することができる。
本発明は図面の中に示される実施態様を参照して説明される。

図１は、スペクトル光コヒーレンス断層撮像法（ＳＯＣＴ）を使用して、対象物の撮像用のデバイスによる検査中の、細隙灯およびデバイスを含むセットの透視図を示す。 図２は、スペクトル光コヒーレンス断層撮像法を使用して、対象物の撮像用のデバイスによる検査中の、細隙灯およびスペクトル光コヒーレンス断層撮像法を使用した対象物の撮像のためのデバイスを含むセットの側面図を示す。 図３は、細隙灯による検査中の、細隙灯およびスペクトル光コヒーレンス断層撮像法を使用した対象物の撮像用のデバイスを含むセットの透視図を示す。 図４は、細隙灯による検査中の、細隙灯およびスペクトル光コヒーレンス断層撮像法を使用した対象物の撮像用のデバイスを含むセットの側面図を示す。

本発明が適用できるセットは、多くの要素を含み、本発明についての理解にとって不可欠なものは図１−４に示される。

すべての図面上の等価な要素は、同じ数の参照数字、または第一の桁が図番号を参照する参照数字によってラベルされる。図面の中で示されるセットの基本的な要素は、ベース１１０を備えた細隙灯１４０、その上にマウントされた、スペクトル光コヒーレンス断層撮像装置１６０（ＳＯＣＴデバイス１６０と略称される）を使用する、対象物の像を描くためのデバイス１６０である。

最も単純な実施態様では、ＳＯＣＴデバイス１６０は、光ビームを生成する光源を含む。光ビームはビームスプリッターによって２つのアームへ分割される。オブジェクトアームでは、光ビームは対象物１０１を貫通し、その内部構造上で後方散乱され、ビームスプリッターへ戻る。同時に、リファレンスアーム中の光は静止しているリファレンスミラーから反射され、ビームスプリッターへ戻り、それから合成ビームが形成され、次いでスペクトロメータによって処理される。スペクトロメータでは、合成ビームは分散デバイス（例えば回析格子）に導かれ、光のスペクトルへ合成ビームを分割し、干渉じまに変換し、探知装置によって記録する。探知装置によって生成された電気信号は、動力が供給された計算ユニット１８１に送信され、制御装置１８０に送信される。検査対象物の軸方向の構造に関する情報が、たとえばＰＣ中の計算ユニット１８１で行なわれた数値計算によって得られる。ＳＯＣＴデバイス１６０は配線１８５によって計算ユニットと連絡する。それは、さらにＳＯＣＴデバイス１６０用の電力線を含むことができる。検査対象物１０１の構造のイメージはモニタ１８２に表示されることができる。ＳＯＣＴデバイス１６０の作業に必要な上記のほとんどのデバイスおよび要素は、ＳＯＣＴデバイス１６０のボディまたはケーシング内にマウントされる。

本発明によるセットでは、ＳＯＣＴデバイス１６０は細隙灯１４０にマウントされ、検査対象物１０１（例えば診察される人の目）に関して細隙灯を移動するための位置決め装置１３０を含む。位置決め装置の操作要素はマニピュレーター１３２であり、ガイド１２６中に位置するガイド要素手段により、細隙灯１４０の水平方向の位置変更（いわゆる水平移動）と、細隙灯１４０の光学的アレンジメントの軸と平行な方向１３５にＳＯＣＴデバイス１６０の移動を可能とするとともに、細隙灯１４０およびＳＯＣＴデバイス１６０の光学的アレンジメントの軸に対して垂直または横方向１３６への移動も可能とする。横方向での位置変更は、ガイド１２５に沿った位置決め装置の移動の間に達成される。細隙灯１４０およびＳＯＣＴデバイス１６０の垂直方向での位置変更（いわゆる垂直移動）は、マニピュレーター１３２に置かれるヘッド１３３によって達成される。両方の方向への水平運動は、ベース１１０上に載置される第二の端１３１を有するマニピュレーター１３２によって形成されたレバー手段によって行われることができ、細隙灯の垂直移動のために、アレンジメント１２７と組み合わされた弾性スプリングのヘッド手段によることができる。ＳＯＣＴデバイス１６０が、細隙灯１４０の上にマウントされるという事実のため、細隙灯１４０とＳＯＣＴデバイス１６０の両方の動きが、同じ要素、すなわちマニピュレーター１３２、ヘッド１３３によって達成されることができることは重要である。

細隙灯１４０およびＳＯＣＴデバイス１６０の移動用の機械的なデバイスの代わりに、検査対象物に対して細隙灯１４０およびＳＯＣＴデバイス１６０を動かすことができる電子デバイスを使用することができる。検査対象物は、例えばベース１１０に固定されたガイド１２０に沿って移動可能なあご当て上に置かれ、また額の支持具１２２により支持された患者１０１の頭部であることができる。検査中に、検査対象物１０１の中心軸１６１は、光学的アレンジメント１６３の軸１６２、特にはＳＯＣＴデバイス１６０のレンズの軸と同じ高さ１９１にある。示された実施態様では、高さはベース１１０の上表面から測定される。

ケーシング１４８の内に置かれた細隙灯１４０の双眼鏡１４７を備えた光学的アレンジメント１４６は、エキステンションアーム１４１にマウントされ、検査対象物１０１から離される。これは、細隙灯１４０の光学的アレンジメント１４６、特には細隙灯１４０のレンズ１４４と検査対象物１０１との間にスペースを作る。ＳＯＣＴデバイス１６０がニュートラル位置から検査位置に移動された後、ＳＯＣＴデバイス１６０を使用して、対象物１０１の検査中にオブジェクトビームを含む光学的アレンジメント１６３の少なくとも一部分は、光の直線ビームを形成する光学的アレンジメント１４６、特には細隙灯１４０のレンズ１４４と、検査対象物１０１との間のスペースに位置する。ＳＯＣＴデバイスのそのような配置は図１および２の中で示される。光断層撮像装置を使用する場合、長方形または準長方形の断面を有する直線光線を生成するプロジェクター１４２は、それが検査を中断しないような横の位置に移動される。次いで、ニュートラル位置から検査位置までのＳＯＣＴデバイス１６０の移動は、カップリングアレンジメント１５０によって可能になる。図１および２で示される実施態様において、その移動は、カップリングアレンジメント１５０の軸１５３のまわりのＳＯＣＴデバイス１６０の回転によって達成される。用語「ＳＯＣＴデバイス１６０の光学的アレンジメント１６３」は、光線を生成するための少なくとも１つまたは複数のアレンジメント、光ビームスプリッター、対象物１０１を貫通しその内部構造上で後方散乱される光ビームのオブジェクトアーム、光ビームのリファレンスアーム、合成ビーム・アーム、スペクトロメータおよび回析格子を含む、ＳＯＣＴデバイス１６０の一部として理解される。

セットの異なる実施態様では、細隙灯１４０および、細隙灯１４０のボディの上にマウントすることができるＳＯＣＴデバイス１６０、およびガイドを含み、ガイドの上をＳＯＣＴデバイス１６０がニュートラルまたは休息位置から検査位置に、また検査位置からニュートラル位置へ移動することができる。

ニュートラル位置から検査位置への移動、およびニュートラル位置へ戻ることをＳＯＣＴデバイス１６０に許容するカップリングまたは仲介アレンジメント１５０は、他の要素との間にアダプター１５６を有する。アダプターは細隙灯のケーシング要素と適合するように形作られ、たとえばねじにより取り付けることができる。アダプター１５６はそれに固定されたピン１５１を有し、その上に回転可能な摺動ベアリング１５２がマウントされ、それはＳＯＣＴデバイス１６０内にマウントされる。例えばＳＯＣＴデバイス１６０のボディ１６５の頂部部分１６６内にマウントされる。ＳＯＣＴデバイス１６０の移動はオペレータの手動で達成でき、ＳＯＣＴデバイス１６０のボディ１６５に向けられた力により達成できる。あるいは、伝動ギア１５７を備えた駆動装置１５５によりその移動を達成できる。駆動装置１５５は、たとえばマニピュレーターを下へ押すことにより、マニピュレーター１３２によって作動できる。図１および２で示されたボディ１６５は、文字「Ｌ」の逆さまの形を有している。その結果、ＳＯＣＴデバイス１６０が軸１５３のまわりで回転する場合、ＳＯＣＴデバイス１６０の光学的アレンジメント１６３を含むボディの下部は、細隙灯１４０の要素の邪魔をせず、したがって、それは細隙灯のレンズ１４５と検査対象物１０１の間の間隔に移動できる。ＳＯＣＴデバイス１６０はブロッキングおよび／またはラッチングデバイスを有することができ、それはニュートラルまたは検査位置からのＳＯＣＴデバイス１６０の偶然の移動を防ぐ。

図３および４は、対象物１０１の検査が細隙灯１４０を使用して行なわれる位置における細隙灯１４０およびＳＯＣＴデバイス１６０を含むセットであり、ＳＯＣＴデバイス１６０がニュートラル位置または休息位置にあるものを示す。また、光学的アレンジメントを含むボディの下部は細隙灯１４０の横に位置する。直線光線を生成するプロジェクター１４２のヘッドは、フォーカスアレンジメント１４９を有する細隙灯１４０の光学的アレンジメントの軸１４５、特にはレンズ１４４の軸内にセットされる。細隙灯の光学的アレンジメントの軸１４５は、細隙灯を使用した対象物１０１の検査中に、ベース１１０の上表面から対象物１０１の軸１６８まで測定された高さ１９３に位置し、これは本質的に図２に示された高さ１９１と同一である。そこには、ＳＯＣＴデバイス１６０を使用した対象物１０１の検査中に、ＳＯＣＴデバイスの光学的アレンジメント１６３の軸１６２が位置する。プロジェクター１４２のヘッドが直線またはレクチリニアなビームを、電力と配線１８６を介する制御装置１８０によって生成する。該配線は、細隙灯１４０の操作をコントロールするためのワイヤを含み、ワイヤはコントローラ１３０からの信号を送信し、方向１３７、１３８またはそれらの組み合わせの移動が、細隙灯１４０およびＳＯＣＴデバイス１６０の左右方向への位置変更、いわゆる水平移動を達成する。

細隙灯１４０およびＳＯＣＴデバイス１６０を含むセットは、検査対象物１０１を置き換える必要なく対象物の完全な検査を可能とし、特には人体の目の前面および／または後部の検査を可能にする。

細隙灯１４０を使用した対象物１０１の検査中に、検査対象物は、直線光線を生成するプロジェクター１４２のヘッドによって生成された直線光線によって照らされる。また、対象物についての観察は細隙灯の光学的アレンジメントを使用して行なわれる。次いで、ＳＯＣＴデバイス１６０を使用した対象物の検査中に、直線またはレクチリニアな光線を生成するプロジェクター１４２は、横に移動され、次いでＳＯＣＴデバイス１６０は細隙灯１４０に関して移動され、ＳＯＣＴデバイス１６０の光学的アレンジメントが細隙灯１４０の光学的アレンジメントとほぼ同軸で整列する位置にされ、次いで光源によって生成された光線は、リファレンスビームおよびオブジェクトビームに分割される、オブジェクトビームは検査対象物１０１に向けられ、対象物からの反射の後に、リファレンスミラーから反射されたリファレンスビームと干渉し、合成ビームを生成し、分散デバイスに導かれ、次いで得られた合成ビームの生成されたスペクトルは、信号の形で探知装置により記録され、それは計算ユニット１８１に送信され、検査対象物の軸方向の構造についての情報は計算ユニット１８１において行なわれた数値計算によって得られる。

本発明は選択された実施態様に関して示された。しかしながら、示された実施態様は本発明を制限するものではない。ある種の変更を導入できることは明らかであり、それは本発明の対象物を制限しない。示された実施態様は本発明のすべての可能な用途を示すものではない。

Claims (7)

1. ボディを有する細隙灯を少なくとも含む、対象物を検査するための光学セットであって、検査対象物に対して細隙灯を移動させるためのポジショニング・アレンジメント、光学的アレンジメントおよび光ビームを生成するためのプロジェクターを備え、細隙灯（１４０）のボディ（１４８）に、カップリングアレンジメント（１５０）を介して、細隙灯（１４０）のボディ（１４８）に対して移動可能にマウントされた、スペクトル光コヒーレンス断層撮像装置（ＳＯＣＴデバイス）（１６０）を使用した対象物の撮像装置を備え、細隙灯（１４０）の光学的アレンジメント（１４６）と検査対象物（１０１）の間に位置するＳＯＣＴデバイス手段（１６０）による対象物（１０１）の検査中に使用されるオブジェクトビームを有する少なくとも１つの光学的アレンジメント（１６３）を備えた、対象物を検査するための光学セット。
2. ＳＯＣＴデバイスの光学的アレンジメントの軸が、ＳＯＣＴデバイス手段（１６０）による対象物（１０１）の検査中に、細隙灯（１４０）の光学的アレンジメントの軸、および検査対象物（１０１）の軸とほぼ同軸に整列されている、請求項１記載の対象物を検査するための光学セット。
3. 細隙灯手段（１４０）による対象物（１０１）の検査中に、細隙灯（１４０）の光学的アレンジメントのポジショニング・アレンジメント（１３０）が、ＳＯＣＴデバイス（１６０）による対象物（１０１）の検査中にＳＯＣＴデバイス（１６０）の光学的アレンジメント（１６３）の位置を決めるために適合している、請求項１記載の対象物を検査するための光学セット。
4. 細隙灯手段（１４０）による対象物（１０１）の検査中の細隙灯（１４０）の光学的アレンジメントのためのポジショニング・アレンジメント（１３０）と、ＳＯＣＴデバイス（１６０）による対象物（１０１）の検査中のＳＯＣＴデバイス（１６０）の光学的アレンジメント（１６３）のためのポジショニング・アレンジメント（１３０）が共通である、請求項１記載の対象物を検査するための光学セット。
5. ニュートラル位置から検査位置への移動、およびニュートラル位置への戻りを可能にするＳＯＣＴデバイス（１６０）を移動させるカップリングアレンジメント（１５０）は、細隙灯のケーシング要素に追随する形状を有しケーシングに取り付けられているアダプター（１５６）を有し、ピン（１５１）がそれに固定されており、その上に回転可能な摺動ベアリング（１５２）がマウントされ、該摺動ベアリングはＳＯＣＴデバイス（１６０）のボディ内にマウントされる、請求項１記載の対象物を検査するための光学セット。
6. 請求項１記載の光学デバイスを使用する対象物の検査方法であって、細隙灯手段による対象物の検査中に、検査対象物は、直線またはレクチリニアなビームを生成するためのデバイスによって生成された直線またはレクチリニアな光線によって照らされ、対象物の観察は細隙灯の光学的アレンジメントによって行なわれ、スペクトル光コヒーレンス断層撮像装置（ＳＯＣＴデバイス）を使用して行われる対象物の撮像装置手段による対象物の検査の期間、直線またはレクチリニアな光線を生成するプロジェクターのヘッドは横に移動され、次いでＳＯＣＴデバイスは、ＳＯＣＴデバイスの光学的アレンジメントが細隙灯の光学的アレンジメントと同軸に整列する位置に、細隙灯に対して移動され、次いでＳＯＣＴデバイスの光源によって生成された光ビームは、リファレンスビームおよびオブジェクトビームへ分割され、該オブジェクトビームは検査対象物に導かれ、対象物からの反射の後に、リファレンスミラーから反射されたリファレンス光ビームと干渉を起こし、合成ビームを生成し、これは分散デバイスに導かれ、次いで合成ビームからのスペクトルは計算ユニットに送信された信号として探知装置によって記録され、検査対象物の軸方向の構造に関する情報は数値計算によって得られる、対象物の検査方法。
7. ＳＯＣＴデバイスは、休息位置からニュートラル位置へ、およびニュートラル位置から検査位置へ、ＳＯＣＴデバイスの要素に力を加えることによって、細隙灯に関して手動で移動される、請求項６記載の対象物の検査方法。

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