JP2016521151A - レーザ手術システムにおけるｏｃｔ撮像システムを校正するための装置、システム、および方法 - Google Patents

Abstract

光干渉断層（ＯＣＴ）撮像システムのための調節システムは、ＯＣＴ光源と、ＯＣＴ光ビームを撮像アームへの撮像ビームおよび参照アームへの参照ビームに分割するビームスプリッタと、撮像ビームをターゲット上に誘導し、ターゲットから戻された撮像ビームを受領するプローブと、戻された撮像ビームから干渉ビームおよび参照アームから戻された参照ビームを発生するビームスプリッタと含む。【選択図】図５

Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０１３年３月２６日に出願された米国特許出願第１３／８５０，７１４号の優先権を米国特許法第１１９条の下で主張し、その全体が参照によって本明細書に援用される。

技術分野
本明細書に開示された実施形態は、レーザ手術システムにおける撮像システムを調節するための装置、システム、および方法に関する。詳細には、本明細書に開示された実施形態は、レーザ手術システムの光干渉断層（ＯＣＴ）撮像システムにおける参照アームの光路長を調節できる装置、システムおよび方法を提供する。

関連技術
顕微鏡手術および眼科手術医療手当ての分野は、急速に発達している。現在これらの医療手当ての一部は撮像プローブの使用に関与する。これらの撮像は、ファイバベースのビデオ撮像、光干渉断層（ＯＣＴ）撮像、およびＯＣＴ撮像ベースのコンピュータ化された操作に関与することができる。高い品質および深さ分解能で撮像するために、撮像システムおよびそれらの撮像深さは、高精度で校正されるべきである。精密に校正された撮像システムは、良好な深さ校正および良好な分解能で治療または診断される組織の正確な画像を提供できる。

校正の問題の１つは、撮像プローブなどの撮像システムの一部は、撮像中に組織に接触するので、使い捨てであることである。光特性は例えば製造公差のためにプローブによって異なるので、撮像システムは、それぞれの医療手当てに対して新しいプローブと改めて再校正し調節されなければならないことがある。既存の撮像システムは、校正または調節装置を有さず、したがってそれらの深さ校正および分解能は、プローブが変わると医療手当てによって異なる。

したがって、単独で、またはレーザ眼科手術システムと組み合わせて、光干渉断層（ＯＣＴ）撮像システムなどの眼科撮像システムを調節するための装置、システム、および方法が必要とされている。

一部の実施形態と一致する、撮像システムの調節または校正を提供するために、撮像システムのための調節装置は、ターゲットホルダー、ターゲットホルダーを撮像プローブに結合するように構成された結合機構、およびターゲットホルダーの遠位領域に取り付けられたターゲットを含むことができ、調節装置は、ターゲットを撮像プローブの遠位端から一定の作業距離に位置付けるように構成される。

実施形態と一致する、光干渉断層（ＯＣＴ）撮像システムの参照アームの光路長を調節するための調節システムは、ＯＣＴ光ビームを放射するように構成されたＯＣＴ光源と、ＯＣＴ光ビームを撮像アームに伝送された撮像ビーム、および参照アームに伝送された参照ビームに分割するように構成されたビームスプリッタと、撮像ビームをターゲット上に誘導し、ターゲットから戻された撮像ビームを受領するように構成されたプローブであって、ビームスプリッタは、戻された撮像ビームから干渉ビーム、および参照アームから戻された参照ビームを発生するように構成される、プローブと、干渉ビームを検出するように構成された撮像検出器と、検出された干渉ビームからＯＣＴ画像を生成するように構成された撮像プロセッサと、プローブに取外し可能に結合された調節装置であって、調節装置は撮像プローブの遠位端から一定の作業距離でターゲットホルダーの遠位領域に取り付けられたターゲットを備える、調節装置とを含み、参照アームの光路長は生成されたＯＣＴ画像の校正を向上させるために調節可能である。

実施形態と一致して、光干渉断層（ＯＣＴ）システムの参照アーム長を調節する方法は、ＯＣＴ光源によりＯＣＴ光ビームを発生することと、ビームスプリッタによりＯＣＴ光ビームを、撮像アームに伝送された撮像ビームおよび参照アームに伝送された参照ビームに分割することと、ターゲットから撮像プローブおよび撮像アームを通って戻された撮像ビームから、および参照アームから戻された参照ビームから干渉ビームを発生することと、撮像検出器により干渉ビームを検出することと、撮像プロセッサにより検出された干渉ビームからＯＣＴ画像を生成することと、生成されたＯＣＴ画像の校正を向上させるために参照アームの光路長を調節することとを含み、ターゲットは、撮像プローブの遠位端から一定の作業距離でターゲットホルダーの遠位領域に位置付けられる。

一部の実施形態と一致する、光干渉断層（ＯＣＴ）システムを示す図である。 一部の実施形態と一致する、レーザ手術システムを示す図である。 一部の実施形態と一致する、プローブを示す図である。 一部の実施形態と一致する、プローブのためのカニューレアセンブリを示す図である。 一部の実施形態と一致する、参照アームの光路長を調節するための調節装置を示す図である。 一部の実施形態と一致する、調節装置を使用してＯＣＴ撮像システムを調節するための方法を示す流れ図である。

図面において、同じ記号を有する要素は、同じまたは類似の機能を有する。

以下の説明において、具体的な詳細は、ある特定の実施形態を記載して説明される。しかし開示された実施形態は、これらの具体的な詳細の一部またはすべてを伴わずに実施されてもよいことが当業者には明らかになろう。提示された具体的な実施形態は、例示であるが限定を意味するものではない。本明細書に具体的には記載されていないが、他の材料が本開示の範囲および精神の範囲内に収まることが、当業者には認識されよう。

一部の実施形態と一致する、撮像システムを調節するための調節または校正装置が提供される。以下に詳細に説明されるように、調節装置は、ターゲットホルダーと、ターゲットホルダーを撮像プローブに結合するように構成された結合機構と、ターゲットホルダーの遠位領域に取り付けられたターゲットとを含むことができ、調節装置は、ターゲットを撮像プローブの遠位端から一定の作業距離に位置付けるように構成される。これらの実施形態および他の実施形態は以下にさらに詳細に説明される。図１〜４は調節装置に関連した撮像システムを示し、図５〜６は調節装置自体を示す。

図１は、一部の実施形態と一致する、光干渉断層（ＯＣＴ）撮像システムを示す。ＯＣＴは、一定の深さの範囲でターゲットを撮像でき、これらの奥行き画像をミクロン分解能で二次元画像または三次元画像に構成することができる光撮像法である。可能なターゲットは、人間の眼を含む生物組織を含む。ＯＣＴ撮像システム１００は、ＯＣＴ光ビーム１０３をビームスプリッタ／結合器１０４に放射するように構成された、ＯＣＴ光源またはレーザ源１０２を含むことができる。一部の実施形態では、光源１０２はＯＣＴ撮像技法の要件に従って設計された、画定されたスペクトルをもつ干渉光を放射することができる。一部の実施形態では、ＯＣＴ光源１０２は、スーパー・ルミネセント・ダイオード（ＳＬＤ）、充分な広帯域幅をもつ白色光源、充分な広帯域幅を掃引するように構成された掃引レーザ、または離散波長をもつコムレーザを含むことができる。ビームスプリッタ１０４は、ＯＣＴ光ビーム１０３を撮像アーム１０６に伝送された撮像ビーム１０５および参照アーム１０８に伝送された参照ビーム１０７に分割することができる。撮像ビーム１０５は、ターゲット上にプローブ１１０によって誘導され投影されることが可能であり、そのターゲットから撮像ビーム１０５が戻された撮像ビーム１１１として戻ることができる。参照ビーム１０７は、戻された参照ビーム１１３として戻ることができる参照１１２に参照アーム１０８によって誘導されることが可能である。

ビームスプリッタ１０４は戻された撮像ビーム１１１と戻された参照ビーム１１３を組み合わせて干渉ビーム１１５にすることができる。撮像検出器１１６は干渉ビーム１１５を検出することができ、撮像プロセッサ１１８は検出された干渉ビーム１１３からＯＣＴ画像を生成することができる。ＯＣＴ技法の作動の原理によれば、ＯＣＴ技法は、戻された参照ビーム１１３と同じ光路長を有するターゲット内の一定の作業距離または深さから戻される、戻された撮像ビーム１１１の一部を使用する。したがって、意図された撮像深さまたは作業距離を選択するために参照アーム１０８の長さを調節することは、ＯＣＴ撮像システム１００を校正する重要な部分である。

撮像検出器１１６は、分光計ベースのフーリエドメインＯＣＴ撮像システム１００内の検出器アレイをもつ分光計、または掃引源のフーリエドメインＯＣＴ撮像システム１００内のフォトダイオード検出器であってもよい。一部の実施形態と一致する、撮像プロセッサ１１８は、画像の認識および処理のために命令を記憶するコンピュータ可読媒体を含む、１つまたは複数のコンピューティングシステムであってもよい。命令は、撮像検出器１１６によって検出された干渉ビーム１１５を処理するために、コンピューティングシステムの１つまたは複数のプロセッサによって実行されることが可能である。また撮像プロセッサ１１８は、マイクロコントローラ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、または他のプログラマブルデバイスであってもよい。一部の実施形態によれば、ターゲットは、人間の眼であってもよい、眼内の組織に対応してもよい。

図２は、一部の実施形態と一致する、レーザ手術システム２００を示す。レーザ手術システム２００は、手術レーザ源２０２およびＯＣＴ撮像システム１００を含むことができる。手術レーザ源２０２は、手術ビームを光ケーブル２０６の中に誘導することができる。ＯＣＴ撮像システム１００は、撮像ビームを同じ光ケーブル２０６の中に誘導することができる。光ケーブル２０６は光ビームをプローブ１１０に誘導することができ、したがって撮像アーム１０６の一部であることが可能である。

ＯＣＴ撮像システムは、いわゆるＡスキャンを実行することにより、個々の撮像点でターゲットの深さ区分または深さ領域の一次元画像を生成するように構成されることが可能である。一部のＯＣＴシステムは、走査光またはスキャナ２１０により線に沿って一連の撮像点の上に撮像ビームを走査することができ、Ｂスキャンと呼ばれる二次元画像に組み立てられることが可能な一連のＡスキャンがもたらされる。これらのＯＣＴ撮像システムでは、プローブ１１０は走査光またはスキャナ２１０を含んでもよい。走査光２１０をもつＯＣＴ撮像システム１００は、走査光またはスキャナ２１０をＯＣＴ撮像システム１００に接続する、走査制御線２１２を含んでもよい。レーザ手術システム２００の作動および調節は、ユーザインターフェース２１６によって促進されることが可能である。

任意に、一部の実施形態と一致する、レーザ手術システム２００はまた、照明源（図示せず）を含んで、手術中に執刀医を支援するために可視照明光を提供してもよい。照明光源は、キセノンランプ、一群の発光ダイオード、レーザ、またはターゲットを照らすために可視光スペクトル内に収まる光を発生するあらゆる他の適切な光源などの、多数の手術照明源の任意の１つであってもよい。

一部の実施形態と一致する、手術レーザ源２０２は、ターゲットとされた網膜組織の光凝固をもたらすような、ターゲットとされた組織の修正をもたらすために、充分なエネルギー、電力またはフルエンスを有するレーザ光の１つまたは複数のビームを提供してもよい。レーザ手術システム２００は、光凝固、線維柱帯切除術、またはそれらのレーザビームを光ケーブル２０６の中にも誘導する他の手術応用のためのレーザ源などの、追加の手術レーザ源を含んでもよい。レーザ手術システム２００は、２０１２年１月２０日に出願された米国特許出願第１３／３５４，５６６号に記載されたようなシステムであってもよく、これは本出願が譲渡される同一出願人に譲渡され、その全体が参照によって組み込まれる。

図３は、一部の実施形態と一致する、プローブを示す図である。図３に示されたように、プローブ１１０は、カニューレアセンブリ３００およびハンドピースまたはハウジング３０２を含むことができる。一部の実施形態によれば、カニューレアセンブリ３００は、外径３００〜７００ミクロンを有してもよい一方で、ハンドピースまたはハウジング３０２は実質的により大きい直径の５〜２０ｍｍを有してもよい。ハンドピースまたはハウジング３０２は、手動操作のプローブ１１０、または遠隔操作ができる自動装置によって保持されるためにそのロボット操作に適合してもよい。光ケーブル２０６は、ＯＣＴ撮像システム１００から、また手術レーザ源２０２から光を運ぶ、光ファイバなどのライトガイドを含んでもよい。

眼科手術の適用において、プローブ１１０は眼などの眼のターゲットの中に挿入されてもよい。制御規制プロトコルは多くの場合、プローブ１１０が１回使用後に廃棄されることを求める。

図４は、プローブ１１０のためのカニューレアセンブリ３００の一実施形態を示す図である。カニューレアセンブリ３００は、ＯＣＴ撮像ファイバ４０２、手術レーザファイバ４０４、および照明ファイバ４０６を含む、ファイバ束４００を含むことができる。一部の実施形態に一致する、ＯＣＴ撮像ファイバ４０２はＯＣＴ撮像システム１００に結合されることが可能であり、手術レーザファイバ４０４は手術レーザ源２０２に結合されることが可能であり、照明ファイバ４０６は照明源に結合されることが可能であり、すべては光ケーブル２０６を介する。任意に、一部の実施形態と一致する、手術レーザファイバ４０４は、手術レーザファイバ４０４を通って伝送された手術ビームからターゲット上に複数のスポットを発生する、ボールレンズ・マルチスポット発生器４０８に結合されてもよい。ボールレンズ・マルチスポット発生器４０８が図４に示されているが、他の実施形態では、ファイバ束４００は、複数のスポットを発生するためのボールレンズ４０８の代わりに複数の手術レーザファイバを含んでもよい。さらに他の実施形態では、カニューレアセンブリ３００はマルチスポット発生器４０８を含まなくてもよい。

一部の実施形態に一致する、ＯＣＴ撮像ファイバ４０２は、多重モードファイバ、ファイバ束、導波管であることが可能であり、またはそうでなければ、撮像ビーム１０５をターゲットならびに検出および処理のためにターゲットから反射された、戻された撮像ビーム１１１に伝送するように構成されてもよい。またカニューレアセンブリ３００は、ファイバ束４００およびカニューレアセンブリ３００の他の構成要素を包囲する、カニューレチューブ４１０も含むことができる。スキャナ２１０を含む実施形態では、カニューレチューブ４１０は、撮像ビーム１０５の走査を実行するために２つの反対方向に回転するカニューレを含んでもよい。

カニューレアセンブリ３００は、コリメートレンズおよび／またはフォーカスレンズ４１２を含むことができる。一部の実施形態に一致する、レンズ４１２は、撮像ビーム１０５が手術ビームに接近して追跡することができるように、ＯＣＴ撮像ファイバ４０２から、また手術レーザファイバ４０４から同じ面に放射されたビームの焦点を合わせることができる。スキャナ２１０を備える実施形態では、カニューレアセンブリ３００は、スキャナ素子４１４および４１６、ならびに固定板４１８を含むことができる。スキャナ素子４１４および４１６は屈折率分布型（ＧＲＩＮ）レンズであってもよい。スキャナ素子４１４および４１６は、撮像ビーム１０５、手術ビーム、および照射ビームを線または円に沿って走査することができる。

先に説明されたように、ＯＣＴ撮像システム１００の撮像深さ、性能、および高分解能は、その校正、すなわち参照アーム１０８の光路長を、撮像アーム１０６およびプローブ１１０を通して、プローブ１１０の端部から一定の作業距離に置かれたターゲットへの光路長と一致させることに依存する。プローブ１１０は使い捨てであるので、あらゆる医療手当ての前に新しいプローブは、撮像アーム１０６およびその光ケーブル２０６に改めて結合される。各プローブ１１０はわずかに異なり、したがって深さ校正はシフトされ、ＯＣＴ撮像システム１００の分解能は、それぞれの新しいプローブ１１０の設置後に低減される。このことは、手術ビームがその意図された深さを目指す執刀医の能力を弱め、同様に画像品質を低下させて眼組織の診断をより困難にする。

したがって、ＯＣＴ撮像システム１００の性能は、光路長をプローブ１１０の端部から一定の作業距離に置かれたターゲットに一致させるために参照アーム１０８の光路長を調節することにより、それぞれの新しいプローブ１１０を設置後に、再校正によって改善されることが可能である。現在のシステムでは、このような再校正および調節を実行するように依存できる方法またはシステムは存在しない。

図５は、一部の実施形態に一致する、参照アームの光路長を調節するための調節または校正装置を示す図である。図５に示されたように、調節または校正装置５００は、ターゲットホルダー５０２、ターゲットホルダー５０２を撮像プローブ１１０に結合する結合機構５０４、およびターゲットホルダー５０２の遠位領域に取り付けられたターゲット５０６を含むことができる。調節装置５００は、ターゲット５０６を撮像プローブ１１０の遠位端から一定の作業距離ＷＤに位置付けるように構成されることが可能である。作業距離ＷＤは、通常の眼科医療手当て中にプローブ１１０の遠位端とターゲット組織との間の通常の距離に設定されることが可能である。

一部の実施形態では、ターゲット５０６は、撮像ビーム１０５を作業距離から撮像アーム１０６に戻すまたは反射することができる、リフレクタを含むことができる。一部の実施形態では、ターゲット５０６は、鏡、コーナーキューブ・ビームリフレクタ、被覆板、減衰被覆リフレクタ、ランバート反射を提供できるターゲット、拡散ターゲット、多層を備える構造、およびパターン層を備える構造を含むことができる。一部の実施形態では、ターゲット５０６は、ＯＣＴ撮像システム２０４に向かって戻って反射されたビームの強度を低減または調節するために、装置５００の光軸に対して小さいオフセット角またはシフトで位置付けられることが可能である。一部の実施形態では、プローブ１１０は、図４におけるレンズ４１２などの１つまたは複数の集束光素子を含むことができ、この場合、作業距離は、集束光素子４１２の焦点距離、または概してＯＣＴ撮像システム１００全体の焦点距離であることが可能である。

結合機構５０４は、剛性ラッチ、ネジ、ロック、またはプローブ１１０に対して作業距離ＷＤに固定されたターゲットホルダー５０２を保持できる、あらゆる同等の係合装置であることが可能である。結合機構５０４は、プローブ１１０のあらゆる部分、すなわちハンドピースもしくはハウジング３０２、またはカニューレアセンブリ３００をロック係合することができる。

一部の実施形態では、結合機構５０４は、ターゲット５０６の位置の調節が作業距離を変えることができるように構成されることが可能であり、眼科医療手当てが異なる距離で実行されるべきであるような調節を必要に応じて執刀医が実行できる。

一部の実施形態によれば、校正装置５００は、工場でプローブ１１０の製造中にＷＤの光学設計値で組み立てられてもよく、その結果、レーザ手術システム２００の使用者は、プローブ１１０がまだ梱包中に、校正装置５００および撮像プローブ１１０の組立てを強いられることなく、参照アーム１０８を調節できる。

他の実施形態では、調節装置５００は撮像プローブ１１０に取り付け可能であり、また撮像プローブ１１０から取外し可能である。このような実施形態では、ターゲットホルダー５０２は、執刀医などの使用者が結合機構５０４を使用して、プローブ１１０に取り付けられてもよい。このような校正装置５００は再使用可能である。

一部の実施形態では、撮像プローブ１１０は、診断過程のみに使用されるために、個別の自己内蔵型ＯＣＴ撮像システム１００の一部であることが可能である。他の実施形態では、ＯＣＴ撮像システム１００は、レーザ手術中に使用されることが可能であるが、網膜下情報などの撮像情報を提供するために、手術レーザプローブから個別に操作されることが可能である。さらに他の実施形態では、撮像プローブ１１０は、レーザ手術プローブと一体化されることが可能である。図４に関して説明されたように、一部の実施形態では、単一の完全に一体化されたプローブは、ＯＣＴ撮像ファイバ４０２および手術レーザファイバ４０４の両方を含むことができる。

作動中、ターゲットホルダー５０２はプローブ１１０に取り付けられて、ＯＣＴ撮像システム１００は、プローブ１１０に伝送され、カニューレアセンブリ３００のＯＣＴ撮像ファイバ４０２からターゲット５０６上に放射される、撮像ビーム１０５を発生することができる。ターゲット５０６からの反射はプローブ１１０によって受領され、カニューレアセンブリ３００のＯＣＴ撮像ファイバ４０２を通ってビームスプリッタ１０４に引き戻され、これは戻された参照ビーム１１３と干渉し、干渉ビーム１１５を発生する。この干渉ビーム１１５は撮像検出器１１６によって検出される。これに基づいて、撮像プロセッサ１１８はターゲット５０６のＯＣＴ画像を生成することができる。

一部の実施形態では、撮像プロセッサ１１８は、生成されたＯＣＴ画像の品質指標を決定し分析するように構成されることが可能である。続いて、参照アーム１０８の光路長は、生成されたＯＣＴ画像の校正を向上させるために、品質指標の分析に基づいて調節されることが可能である。品質指標は、信号雑音比、ターゲット５０６のフィーチャの鮮明さ、スペクトル特性、位相関係、干渉インジケータ、およびＯＣＴ画像の波面測定を含む、広いクラスのインジケータであることが可能である。改良された校正は、ＯＣＴ撮像システム１００の深さ校正または分解能であることが可能である。

参照アーム１０８の光路長は、単一ステップで調節されることが可能であり、または反復的に、品質指標は繰り返し再測定され、調節プロセスの集束は監視される。

参照アーム１０８の光路長は、機械的、電気機械的、電気的、電気光学的、または光学的な調節機構を使用して、システムオペレータによって調節されることが可能である。長さ調節は、参照アーム１０８の端部で参照１１２内のリフレクタを動かすくらい単純であることが可能である。他の実施形態では、長さ調節は、ビームスプリッタを参照アーム１０８の光ファイバに沿って動かすものであることが可能である。さらに他の設計では、長さ調節は、ポッケルスセルなどの電気光アクチュエータを調節するものであることが可能である。

他の実施形態では、参照アーム１０８の光路長は、生成されたＯＣＴ画像の品質指標に基づいて、機械的、電気機械的、電気的、電気光学的、および光学的な自動調節システムによって調節されることが可能である。例えば一部の設計では、撮像プロセッサ１１８は、ＯＣＴ画像の品質指標および校正を向上されるために、参照アーム１０８の端部で参照１１２のリフレクタを調節するようにアクチュエータに命令することができる。

一旦参照アーム１０８の光路長が充分に調節されると、ＯＣＴ撮像システム１００は、画像を所望の作業の深さまたは距離で、また所望の分解能ですぐに生成できる。この時、校正または調節装置５００は、例えば結合機構５０４を緩めることによりプローブ１１０から取り外されてもよい。次いでレーザ手術システム２００のＯＣＴ撮像システム１００は、すぐにレーザ手術を実行できる。

一部の実施形態に一致する、校正または調節装置５００は、製造中または組立中にプローブ１１０に取り付けられることが可能であり、プローブ１１０の滅菌梱包の内側に置かれることが可能である。他の実施形態では、校正または調節装置５００はプローブ１１０に取り付けられてもよい一方で、校正または調節装置５００はその滅菌梱包内に留まる。これらの実施形態のいずれも、プローブ１１０を滅菌梱包から取り除くことなく、レーザ手術システム２００のＯＣＴ撮像システム１００に調節を行うことが可能である。

図６は、一部の実施形態に一致する、調節装置を使用してＯＣＴ撮像システムを校正または調節するための方法６００を示す流れ図である。例示および概念のために、方法６００の要素は、図１〜５のいずれかにおいて類似して名付けられた要素であることが可能である。図６に示されたように、光干渉断層（ＯＣＴ）システムの参照アーム長を調節する方法は、ステップ６１０においてＯＣＴ光ビームをレーザ源によって発生すること、ならびにステップ６２０においてＯＣＴ光ビームをビームスプリッタにより、撮像アームに伝送された撮像ビーム、および参照アームに伝送された参照ビームに分割することを含むことができる。

撮像ビームは、ターゲットから撮像プローブおよび撮像アームを通って戻された撮像ビームとして戻されることが可能である。ターゲットは、撮像プローブの遠位端から一定の作業距離でターゲットホルダーの遠位領域に位置付けられることが可能である。参照ビームは、参照アームから戻された参照ビームとして戻されることが可能である。ステップ６３０は、ビームスプリッタによって戻された撮像ビームから、および戻された参照ビームから干渉ビームを発生することを含むことができる。

ステップ６４０は、撮像検出器により干渉ビームを検出すること、および撮像プロセッサにより検出された干渉ビームからＯＣＴ画像を発生することを含むことができる。

ステップ６５０は、生成されたＯＣＴ画像の分析に基づいて参照アームの光路長を調節することを含むことができる。分析は、ＯＣＴ画像の品質指標を決定することを含むことができる。この調節は、ＯＣＴ撮像システムの校正を向上させるために実行されることが可能である。またこの調節は、生成されたＯＣＴ画像の品質指標を向上させることもできる。品質指標は、信号雑音比、ターゲットのフィーチャの鮮明さ、スペクトル特性、位相関係、干渉インジケータ、およびＯＣＴ画像の波面測定を含む、広いクラスのインジケータであることが可能である。校正は、深さ校正および分解能を含むことが可能である。

参照アームの光路長の調節は、機械的、電気機械的、電気的、電気光学的、または光学的な方法で実行されることが可能である。

一部の実施形態では、ＯＣＴ画像の分析および光路長の調節は、反復して実行されることが可能である、すなわちＯＣＴ画像の校正および品質指標を向上させるために、参照アームの光路長を調節した後、ＯＣＴ画像は再分析されることが可能であり、品質指標は再計算されることが可能である。新規の改良された品質指標の知識を用いて、参照アームは、さらなる改良を達成させるために再度調節されることが可能である。これらの行為は、所望の校正または品質指標が達成されるまで繰り返し実行されることが可能である。

品質指標の分析および決定は、システムのオペレータによって実行されてもよく、または撮像プロセッサによって電子的に実行されてもよい。これらの実施形態のいずれにおいても、参照アームの調節が、生成されたＯＣＴ画像に対する所望の校正または品質指標を達成した際に、校正装置は撮像プローブから取り除かれることが可能である。次いでＯＣＴ撮像システムは校正され、すぐに使用できる。例えば、ＯＣＴ撮像システムは、眼科手術を実行するためにレーザ手術システムの一部であることが可能である。

ターゲットホルダーは、製造中または製造後に撮像プローブに取り付けられることが可能であることに留意されたい。撮像プローブの遠位端からのターゲットの距離は、眼科手術で遭遇する通常の撮像深さまたは作業距離であることが可能である。またターゲットホルダーは、使用者またはオペレータにより撮像プローブに取り付けられてもよい。いずれの実施形態においても、ターゲットホルダーは、撮像プローブの遠位端とターゲットとの間の所望の作業深さを調節するために、使用者によって調節されることが可能であってもよい。

特定の実施形態では、実施形態の操作は、コンピュータプログラムで符号化された１つもしくは複数のコンピュータ可読媒体、ソフトウェア、コンピュータ実行可能命令、および／またはコンピュータによって実行可能な命令によって実行されてもよい。特定の実施形態では、操作は、コンピュータプログラムで具現化され、かつ／もしくは符号化された、記憶されたかつ／もしくは符号化されたコンピュータプログラムを記憶する、ならびに／または有する１つまたは複数のコンピュータ可読媒体によって実行されてもよい。

上に提供された例は、例示に過ぎず限定されることを意図するものではない。当業者は、本開示の範囲内であることが意図される、開示された実施形態と一致する他のシステムを容易に考案できる。したがって、本出願は以下の特許請求の範囲のみによって限定される。

Claims (25)

1. 撮像システムのための調節装置であって、
   ターゲットホルダーと、
   前記ターゲットホルダーを撮像プローブに結合するように構成された結合機構と、
   前記ターゲットホルダーの遠位領域に取り付けられたターゲットと
   を備え、
   前記調節装置は、前記ターゲットを前記撮像プローブの遠位端から一定の作業距離に位置付けるように構成される、
   調節装置。
2. 前記撮像システムは、光干渉断層（ＯＣＴ）撮像システムを備える、請求項１に記載の調節装置。
3. 前記ターゲットはリフレクタを備える、請求項１に記載の調節装置。
4. 前記ターゲットは、鏡、コーナーキューブ・ビームリフレクタ、被覆板、減衰被覆リフレクタ、ランバート反射を提供するターゲット、拡散ターゲット、多層を備える構造、およびパターン層のうちの１つを備える構造を備える、請求項１に記載の調節装置。
5. 前記ターゲットは、前記装置の光軸に対して小さいオフセット角および小さいシフトの少なくとも１つで位置付けられる、請求項１に記載の調節装置。
6. 前記作業距離は前記撮像システムの焦点距離である、請求項１に記載の調節装置。
7. 前記結合機構は、前記ターゲットの前記位置の調節が前記作業距離を変えることができるように構成される、請求項１に記載の調節装置。
8. 前記調節装置は、前記撮像プローブの製造中に前記撮像プローブに結合される、請求項１に記載の調節装置。
9. 前記調節装置は前記撮像プローブに取り付け可能であり、また前記撮像プローブから取外し可能である、請求項１に記載の調節装置。
10. 前記調節装置は再使用可能である、請求項１に記載の調節装置。
11. 前記撮像プローブは手術プローブと一体化される、請求項１に記載の調節装置。
12. 光干渉断層（ＯＣＴ）撮像システムの参照アームの光路長を調節するための調節システムであって、
    ＯＣＴ光ビームを放射するように構成されたＯＣＴ光源と、
    前記ＯＣＴ光ビームを撮像アームに伝送された撮像ビーム、および参照アームに伝送された参照ビームに分割するように構成されたビームスプリッタと、
    前記撮像ビームをターゲット上に誘導し、前記ターゲットから戻された撮像ビームを受領するように構成されたプローブであって、
    前記ビームスプリッタは、前記戻された撮像ビームから干渉ビーム、および前記参照アームから戻された参照ビームを発生するように構成される、
    プローブと、
    前記干渉ビームを検出するように構成された撮像検出器と、
    前記検出された干渉ビームからＯＣＴ画像を生成するように構成された撮像プロセッサと、
    前記プローブに取外し可能に結合された調節装置であって、前記調節装置は前記撮像プローブの遠位端から一定の作業距離でターゲットホルダーの遠位領域に取り付けられた前記ターゲットを備える、調節装置と
    を備え、
    前記参照アームの光路長は、前記生成されたＯＣＴ画像の校正を向上させるために調節可能である、
    調節システム。
13. 前記作業距離は前記ＯＣＴ撮像システムの焦点距離である、請求項１２に記載のシステム。
14. 前記ターゲットはリフレクタを備える、請求項１２に記載のシステム。
15. 前記ターゲットは、
    鏡、コーナーキューブ・ビームリフレクタ、被覆板、減衰被覆リフレクタ、ランバート反射を提供するターゲット、拡散ターゲット、多層を備える構造、およびパターン層を備える構造の少なくとも１つを備える、
    請求項１２に記載のシステム。
16. 前記ターゲットは、前記装置の光軸に対して小さいオフセット角および小さいシフトの少なくとも１つで位置付けられる、請求項１２に記載のシステム。
17. 前記調節装置は、
    前記ターゲットが前記撮像プローブの前記遠位端から前記作業距離に位置付けられるように、前記ターゲットホルダーを前記撮像プローブに取外し可能に結合されるように構成された結合機構を備える、
    請求項１２に記載のシステム。
18. 前記調節装置は、前記システムの製造中に前記撮像プローブに結合される、請求項１２に記載のシステム。
19. 前記撮像プロセッサは、前記生成されたＯＣＴ画像の品質指標を決定し分析するように構成され、
    前記参照アームの前記光路長は、前記生成されたＯＣＴ画像の前記品質指標の前記分析に基づいて調節可能である、
    請求項１２に記載のシステム。
20. 前記参照アームの前記光路長は、機械的、電気機械的、電気的、電気光学的および光学的な調節機構の少なくとも１つを使用して、システムオペレータによって調節可能である、請求項１９に記載のシステム。
21. 前記参照アームの前記光路長は、前記生成されたＯＣＴ画像の前記品質指標に基づいて、機械的、電気機械的、電気的および光学的な自動調節システムの少なくとも１つによって調節可能である、請求項１９に記載のシステム。
22. 光干渉断層（ＯＣＴ）システムの参照アーム長を調節する方法であって、
    ＯＣＴ光源によりＯＣＴ光ビームを発生することと、
    ビームスプリッタにより前記ＯＣＴ光ビームを、撮像アームに伝送された撮像ビームおよび参照アームに伝送された参照ビームに分割することと、
    ターゲットから撮像プローブおよび前記撮像アームを通って戻された撮像ビームから、および前記参照アームから戻された参照ビームから干渉ビームを発生することと、
    撮像検出器により前記干渉ビームを検出することと、
    撮像プロセッサにより前記検出された干渉ビームからＯＣＴ画像を生成することと、
    前記生成されたＯＣＴ画像の分析に基づいて前記参照アームの光路長を調節することと
    を含み、
    前記ターゲットは、前記撮像プローブの遠位端から一定の作業距離でターゲットホルダーの遠位領域に位置付けられる、
    方法。
23. 前記ターゲットホルダーは、前記撮像プローブに取外し可能に結合される、請求項２２に記載の方法。
24. 前記参照アームの前記光路長を前記調節することは、
    システムオペレータにより前記参照アームの前記光路長の機械的、電気機械的、電気的、電気光学的および光学的な調節の少なくとも１つを実行することを含む、
    請求項２２に記載の方法。
25. 前記参照アームの前記光路長を前記調節することは、
    前記ＯＣＴ画像に基づいて前記撮像プロセッサによって生成された画像品質指標に基づいて、自動調節システムにより前記参照アームの前記光路長の機械的、電気機械的、電気的、電気光学的および光学的な調節の少なくとも１つを実行することを含む、
    請求項２２に記載の方法。

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