JP2014121647A - 画像化システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】深さ方向に間隔を空けられた異なる対象領域を目視顕微鏡法および光干渉断層法によって検査可能にする画像化システムが提供される。軸方向視野および方位分解能は、画像化システムによってどの対象領域を検査するかに依存して変更される。提案される画像化システムは、人間の目の完全な検査に特に適用可能である。
【選択図】図1A
Description
本発明は光干渉断層法(optical coherence tomography: OCT)システム、およびOCTシステムを含む画像化システムに関する。本発明は特に、OCTシステムおよび顕微鏡システムを含む画像化システムに関する。
光干渉断層法(OCT)は、対象の構造情報を得るための光学干渉計法である。対象は干渉計の測定アームに配置されて測定光で照らされ、対象から戻った測定光が干渉計の参照アームを横切った参照光に重畳されることによって、光の重畳部分が互いに干渉し得る。干渉光の輝度が検出される。対象の異なる部分から戻る測定光は、参照光に対して異なる位相差を受けるため、参照光との重畳の後に異なる検出光輝度が得られる。このような測定によって得られた干渉パターンを分析することによって、対象の構造に関する情報を得ることができる。
目の前部および目の後部を画像化するための異なる種類のOCT装置が開発されている。
本発明は上記の問題に鑑みてなされた。
検査対象に含まれる材料、OCT測定光のスペクトルの平均波長、および他の物理的特性に依存して、対象を貫通するOCT測定光の輝度は、特定の貫通深さによって特徴付けられるように指数関数的に減少する。貫通深さは、OCT測定光の平均波長がたとえば800nmから1300nmの範囲内にある場合、組織などの生物学的対象についてはたとえば1mmから3mmになり得る。対象の内部に特定の深さに至るまで貫通したOCT測定光は、散乱および反射プロセスを含む当該深さにおける容量内に存在する材料と相互に作用する。特に、ある容量の対象の内部の反射率は、対象内部の特定の容量の内部の屈折率および/または材料の屈折率の勾配に依存する。特に、対象内部の特定の深さで発出するOCT測定光の輝度は、対象内部のこの深さにおける反射率に依存する。
図1Aは、第1の動作モードにおける本発明の例示的な実施例に係る画像化システム1を概略的に示す。画像化システム1は、顕微鏡部3として具体化される顕微鏡特徴、およびOCT部5として具体化されるOCT特徴を提供する。示される例では、画像化システム1を用いて人間の目7を検査する。顕微鏡部3によって目7の目視検査、特に目7の目視双眼検査が可能である。特に、目7の顕微鏡画像を取得することができる。このため、目7は、可視波長範囲内の波長を有する顕微鏡法照明光を生成する顕微鏡法照明光源(図1Aには図示せず)によって照らされる。用途に依存して、顕微鏡法照明光の入射光角、および顕微鏡法照明光の色温度が変化し得る。顕微鏡法照明光に関するこれらの適応があり得るにもかかわらず、目7を目視検査のみで検査することは容易ではない。なぜなら、目は、分解または認識が困難であり得る多数の透明な解剖学的構造を含むからである。したがって、目7を完全に検査するために、画像化システム1はOCT部5によるOCT特徴を提供する。OCT特徴によって、目7の構造容量データを取得することができる。したがって、OCT機構によって、目7の横延長部および深さ(または軸方向)延長部を横断してデータを取得することができる。
運動を制御することによって調節される。
Claims (19)
- OCTシステムであって、
測定対象に向かって延在する測定アームおよび参照アームを提供する干渉計を備え、前記測定アームは、OCT測定光のビームを発するためのOCT測定ビームエミッタと、前記測定アームの前記ビーム経路内の前記OCT測定ビームエミッタの下流に配置されたOCTビーム成形光学部品とを含み、前記OCTビーム成形光学部品は、OCT測定光の前記ビームの焦点をビーム焦点に合わすように構成され、前記OCTビーム成形光学部品は、前記ビーム焦点におけるOCT測定光の前記ビームのビームウエストの横幅を変更するように構成される、OCTシステム。 - 前記OCTビーム成形光学部品は、ビームウエストの前記横幅を最大幅から最小幅に変更するように構成され、前記最大幅は前記最小幅よりも少なくとも2倍大きい、請求項1に記載のOCTシステム。
- 前記OCTビーム成形光学部品は可変焦点距離を有する、請求項1または2に記載の画像化システム。
- 前記OCT測定ビームエミッタは、前記OCTビーム成形光学部品の焦点に配置される、請求項1から3のいずれかに記載の画像化システム。
- 前記OCTビーム成形光学部品は、少なくとも2つのレンズと、前記少なくとも2つのレンズが装着されるキャリアと、少なくとも2つの焦点レンズの一方が前記測定アームの前記ビーム経路に配置されるように前記キャリアを動かすアクチュエータとを含む、請求項1から4のいずれかに記載の画像化システム。
- 特に請求項1から5のいずれかと組合されたOCTシステムであって、
測定対象に向かって延在する測定アームおよび参照アームを提供する干渉計であって、OCT測定光源と、少なくとも1つのビームスプリッタと、前記測定アームから戻って、前記参照アームから戻ったOCT測定光に重畳されたOCT測定光の複数のスペクトル部分を検出するように構成された検出系とを含む干渉計を備え、
以下の少なくとも一方が当てはまる:
前記OCT測定光源から発せられる前記OCT測定光のスペクトル幅を、1.5倍よりも大きく変更可能である;および、
検出器によって検出されるOCT測定光の前記複数のスペクトル部分のスペクトル幅を、1.5倍よりも大きく変更可能である、OCTシステム。 - 検出系は、分散を提供する分光計を含み、前記分光計は、少なくとも最大値および最小値を提供するように構成され、前記最大値と前記最小値の比率は1.5よりも大きい、請求項6に記載のOCTシステム。
- 前記検出系は空間分解能検出器を含む、請求項7に記載のOCTシステム。
- 前記分光計は、重畳光を前記検出器上に導く可変光パワーを有するレンズを含む、請求項7に記載のOCTシステム。
- 前記OCT測定光源は、前記OCT測定光源のビーム経路に交互に配置可能な少なくとも2つのスペクトルフィルタを含む、請求項1から9のいずれかに記載のOCTシステム。
- 顕微鏡システムおよびOCTシステムを備える画像化システムであって、
前記顕微鏡システムは、対物レンズを横切る画像化ビーム経路を介して、対象平面を画像平面上に画像化するように構成され、
前記OCTシステムは、OCT測定光を、OCT測定ビームエミッタから延在してOCTビーム成形光学部品および前記対物レンズを横切るOCTビーム経路を介して前記対象平面に向けて導くように構成され、前記OCTビーム成形光学部品は、前記画像化ビーム経路の外部に配置され、前記対象平面におけるOCT測定光の前記ビームのビームウエストの横幅を変更するように構成される、画像化システム。 - 前記画像化ビーム経路に配置された少なくとも1つの接眼レンズをさらに備える、請求項11に記載の画像化システム。
- 前記画像化ビーム経路に配置される少なくとも1つの画像センサをさらに備える、請求項11または12に記載の画像化システム。
- 少なくとも1つの検出器によって検出される光輝度を表示するように構成され、前記対象平面に配置された対象を表わす画像ディスプレイをさらに備える、請求項13に記載の画像化システム。
- 前記ディスプレイは頭部装着型ディスプレイを含む、請求項14に記載の画像化システム。
- 前記対物レンズは可変焦点距離を有する、請求項11から15のいずれかに記載の画像化システム。
- 請求項1から10のいずれかに記載のOCTシステムを備える、請求項11から15のいずれかに記載の画像化システム。
- 目を検査する方法であって、
第1の動作モードおよび第2の動作モードのいずれかにおいて、請求項11から17のいずれかに記載の画像化システムを動作させるステップを備え、
前記第1の動作モードでは、前記対物レンズの対象平面は目の前部の領域に配置され、前記第2の動作モードでは、前記対象平面または前記対象平面の画像は目の網膜の領域に配置され、
前記第1の動作モードにおける前記画像平面のOCT測定ビームの横幅は、前記第2の動作モードにおける前記対象平面または前記対象平面の前記画像のOCT測定ビームの横幅よりも大きい、方法。 - 特に請求項18に記載の目を検査する方法であって、
第1の動作モードおよび第2の動作モードのいずれかにおいて、請求項11から17のいずれかに記載の画像化システムを動作させるステップを備え、
前記第1の動作モードでは、前記対物レンズの対象平面は目の前部の領域に配置され、前記第2の動作モードでは、前記対象平面または前記対象平面の画像は目の網膜の領域に配置され、
前記第1の動作モードにおけるOCTシステムの軸方向視野は、前記第2の動作モードにおける前記OCTシステムの軸方向視野よりも大きい、方法。
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