JP2018171370A - Biological diagnostic apparatus - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a biological diagnostic apparatus capable of appropriately acquiring both a blood stream and a deformation amount of a biological tissue.SOLUTION: A coherent light source 2 emits measuring light. An irradiation optical system 10 irradiates an area to be examined of a living tissue with the measuring light emitted by the coherent light source. A light receiving element 40 receives reflection light of the measuring light reflected by the area to be examined. A control part 50 acquires a blood stream image showing a two-dimensional distribution at blood stream speed in the area to be examined from a temporal change of laser speckle in each of a plurality of pixels continuously photographed by the light receiving element 40. The control part 50 acquires laser speckle in an image photographed by the light receiving element 40 at a first time and a deformation amount of the living tissue in the area to be examined from each phase information of the laser speckle in the image photographed by the light receiving element 40 at a second time different from the first time.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本開示は、生体組織を診断するために用いられる生体診断装置に関する。   The present disclosure relates to a biodiagnosis apparatus used for diagnosing a living tissue.

従来、生体組織の血流速度の二次元分布を画像化する血流画像化装置が知られている。例えば、特許文献1に記載の血流画像化装置は、レーザ光束である測定光を拡げて眼底に照射し、眼底からの反射光を二次元イメージセンサ上にレーザスペックルとして結像する。像面に発生したレーザスペックルの時間変化から血流マップが生成される。   2. Description of the Related Art Conventionally, a blood flow imaging apparatus that images a two-dimensional distribution of blood flow velocity of a living tissue is known. For example, the blood flow imaging device described in Patent Document 1 expands measurement light, which is a laser beam, and irradiates the fundus, and forms reflected light from the fundus as a laser speckle on a two-dimensional image sensor. A blood flow map is generated from the time change of the laser speckle generated on the image plane.

特許第4102888号Japanese Patent No.4102888

生体組織の血流と生体組織の変形量を、共に診断に使用したい場合がある。例えば、緑内障眼では、視神経乳頭部における血流量が低下することに加え、眼底組織に塑性変形が生じやすいという報告もある。従来、生体組織における血流と変形量を共に診断に使用する場合、医師は、血流画像化装置と、組織の変形量を計測する装置(例えば、組織の断層画像を撮影する光干渉断層計等)の両方を用いて診断を行う必要があった。   There are cases where it is desired to use both the blood flow of the living tissue and the deformation amount of the living tissue for diagnosis. For example, in glaucomatous eyes, in addition to a decrease in blood flow in the optic nerve head, there is a report that plastic deformation tends to occur in the fundus tissue. Conventionally, when both blood flow and deformation amount in a living tissue are used for diagnosis, a doctor uses a blood flow imaging device and a device that measures the deformation amount of the tissue (for example, an optical coherence tomometer that captures a tomographic image of a tissue) Etc.) was required to make a diagnosis.

本開示の典型的な目的は、生体組織の血流と変形量を共に適切に取得することが可能な生体診断装置を提供することである。   A typical object of the present disclosure is to provide a biodiagnosis device that can appropriately acquire both blood flow and deformation amount of a living tissue.

本開示における典型的な実施形態が提供する生体診断装置は、コヒーレント光である測定光を出射するコヒーレント光源と、前記コヒーレント光源から出射された測定光を、生体組織の検査対象領域に照射する照射光学系と、前記検査対象領域によって反射された測定光の反射光を受光する受光素子と、前記生体診断装置の制御を司る制御部と、を備え、前記制御部は、前記受光素子によって連続して撮影された複数の画像の各々におけるレーザスペックルの時間変化から、前記検査対象領域における血流速度の二次元分布を示す血流画像を取得すると共に、前記受光素子によって第1時間に撮影された画像おけるレーザスペックルと、前記第1時間とは異なる第2時間に前記受光素子によって撮影された画像におけるレーザスペックルの各々の位相情報から、前記検査対象領域における前記生体組織の変形量を取得する。   A biodiagnosis device provided by an exemplary embodiment of the present disclosure includes a coherent light source that emits measurement light that is coherent light, and irradiation that irradiates the examination target region of the biological tissue with the measurement light emitted from the coherent light source. An optical system; a light receiving element that receives the reflected light of the measurement light reflected by the inspection target region; and a control unit that controls the biodiagnosis apparatus, and the control unit is continuous by the light receiving element. A blood flow image showing a two-dimensional distribution of blood flow velocity in the examination region is acquired from a time change of the laser speckle in each of the plurality of images photographed in the above manner, and photographed at the first time by the light receiving element. Each of the laser speckle in the image and the laser speckle in the image taken by the light receiving element at a second time different from the first time. From the phase information to obtain the amount of deformation of the biological tissue in the inspection region.

本開示における生体診断装置は、生体組織の血流と変形量を共に適切に取得することができる。   The biodiagnosis device according to the present disclosure can appropriately acquire both the blood flow and the deformation amount of the living tissue.

生体診断装置1の概略構成を示す図である。1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a biodiagnosis device 1. FIG. 血流画像を取得する際に測定光が眼底Fに照射されている状態の一例を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically an example of the state by which measurement light is irradiated to the fundus F when acquiring a blood-flow image. 生体組織の面内変形量を取得する際に測定光が眼底Fに照射されている状態の一例を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically an example of the state by which measurement light is irradiated to the fundus F when acquiring the in-plane deformation amount of a biological tissue. 生体組織の面外変形量を取得する際の測定光の光路を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the optical path of the measurement light at the time of acquiring the out-of-plane deformation amount of a biological tissue. 血流画像61、変形量分布画像62、および重複画像63を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the blood-flow image 61, the deformation distribution image 62, and the duplication image 63. FIG. 変形例に係る生体診断装置の光学系の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the optical system of the biodiagnosis apparatus which concerns on a modification.

<概要>
本開示で例示する生体診断装置は、コヒーレント光源、照射光学系、受光素子、および制御部を備える。コヒーレント光源は、コヒーレント光である測定光を出射する。照射光学系は、コヒーレント光源から出射された測定光を、生体組織の検査対象領域に照射する。受光素子は、検査対象領域によって反射された測定光の反射光を受光する。制御部は、受光素子によって連続して撮影された複数の画像の各々におけるレーザスペックルの時間変化から、検査対象領域における血流速度の二次元分布を示す血流画像を取得することができる。また、制御部は、受光素子によって第1時間に撮影された画像におけるレーザスペックルと、第1時間とは異なる第2時間に受光素子によって撮影された画像におけるレーザスペックルの各々の位相情報から、検査対象領域における生体組織の変形量を取得することができる。従って、本開示における生体診断装置は、生体組織の血流と変形量を共に適切に取得することができる。
<Overview>
A biodiagnosis device exemplified in the present disclosure includes a coherent light source, an irradiation optical system, a light receiving element, and a control unit. The coherent light source emits measurement light that is coherent light. The irradiation optical system irradiates the measurement target region of the living tissue with the measurement light emitted from the coherent light source. The light receiving element receives the reflected light of the measurement light reflected by the inspection target region. The control unit can acquire a blood flow image indicating a two-dimensional distribution of blood flow velocity in the examination region from the time change of the laser speckle in each of the plurality of images continuously captured by the light receiving element. In addition, the control unit determines from the phase information of the laser speckle in the image photographed by the light receiving element at the first time and the laser speckle in the image photographed by the light receiving element at the second time different from the first time. The amount of deformation of the living tissue in the examination region can be acquired. Therefore, the biodiagnosis device in the present disclosure can appropriately acquire both the blood flow and the deformation amount of the living tissue.

なお、本開示における生体診断装置では、コヒーレント光源および照射光学系等の各種構成の少なくともいずれかを、血流画像取得時と変形量取得時で共用することも容易である。よって、装置構成も簡略化される。ただし、各構成の一部を共用せずに別で設けてもよい。例えば、血流画像を取得する場合に使用される受光素子と、変形量を取得する場合に使用される受光素子は、共通の受光素子でもよいし異なる受光素子でもよい。   In the biodiagnosis device according to the present disclosure, it is easy to share at least one of various configurations such as a coherent light source and an irradiation optical system when acquiring a blood flow image and when acquiring a deformation amount. Therefore, the apparatus configuration is also simplified. However, you may provide separately, without sharing a part of each structure. For example, the light receiving element used when acquiring the blood flow image and the light receiving element used when acquiring the deformation amount may be a common light receiving element or different light receiving elements.

照射光学系は、分岐光学素子と分岐光導光光学系を備えていてもよい。分岐光学素子は、コヒーレント光源から出射された測定光を分岐させる。分岐光導光光学系は、分岐光学素子によって分岐された複数の測定光の各々を生体組織に向けて導光する。制御部は、生体組織の変形量を取得する場合、第1時間および第2時間の各々において、分岐光学素子によって分岐された複数の測定光の各々を、分岐光導光光学系によって同一の検査対象領域に重ねて照射させることで、画像を取得してもよい。この場合、同一の検査対象領域に重ねて照射された複数の測定光の干渉によって、適切に位相情報が取得される。取得された位相情報から、第1時間と第2時間の間の生体組織の変形量が取得される。従って、生体組織の変形量が適切に取得される。   The irradiation optical system may include a branching optical element and a branching light guiding optical system. The branch optical element branches the measurement light emitted from the coherent light source. The branch light guiding optical system guides each of the plurality of measurement lights branched by the branch optical element toward the living tissue. When acquiring the amount of deformation of the living tissue, the control unit uses the branched light guide optical system to each of the plurality of measurement lights branched by the branch optical element at each of the first time and the second time. An image may be acquired by overlapping and irradiating the area. In this case, the phase information is appropriately acquired by interference of a plurality of measurement lights irradiated on the same inspection target region. A deformation amount of the living tissue between the first time and the second time is acquired from the acquired phase information. Therefore, the deformation amount of the living tissue is appropriately acquired.

一例として、本開示では、二光束干渉計測法によって、測定光が照射される面(照射面)の面内方向(面に沿う方向)の変形量が取得される。詳細には、本開示では、分岐された2つの測定光が、測定面の法線に対して対称となる2つの方向から重ねて照射される。2つの測定光が入射する方向は異なるが、照射面に対する入射角度は同一となる。照射面によって反射された測定光の反射光が受光素子によって受光されると、受光素子によって撮影された画像には、2つの測定光の干渉によるレーザスペックルが表れる。制御部は、第1時間と第2時間の各々におけるスペックル強度の差の絶対値から縞画像(スペックルグラム)を取得し、縞画像から得られる位相差に基づいて変形量を算出する。   As an example, in the present disclosure, the deformation amount in the in-plane direction (direction along the surface) of the surface (irradiation surface) irradiated with the measurement light is acquired by the two-beam interference measurement method. Specifically, in the present disclosure, two branched measurement lights are irradiated in an overlapping manner from two directions that are symmetric with respect to the normal line of the measurement surface. Although the incident directions of the two measurement lights are different, the incident angles with respect to the irradiation surface are the same. When the reflected light of the measurement light reflected by the irradiation surface is received by the light receiving element, a laser speckle due to the interference of the two measurement lights appears in the image taken by the light receiving element. A control part acquires a fringe image (specklegram) from the absolute value of the difference of the speckle intensity | strength in each of 1st time and 2nd time, and calculates deformation amount based on the phase difference obtained from a fringe image.

なお、複数の測定光を重ねて照射させる場合、複数の測定光は厳密に重なっている必要は無く、少なくとも一部が重なっていればよい。この場合、複数の測定光が重なって照射される領域が、変形量が取得される検査対象領域となる。   In addition, when irradiating a plurality of measurement light beams in an overlapping manner, the plurality of measurement light beams do not have to be strictly overlapped, and at least a part of them may be overlapped. In this case, a region irradiated with a plurality of measurement light beams is an inspection target region from which the deformation amount is acquired.

生体診断装置は光路変更駆動部を備えていてもよい。光路変更駆動部は、分岐光導光光学系を駆動することで、分岐された測定光の少なくとも1つの光路を変更する。制御部は、生体組織の変形量を取得する場合に、光路変更駆動部の駆動を制御し、複数の測定光の各々を同一の検査対象領域に重ねて照射してもよい。また、制御部は、血流画像を取得する場合に、光路変更駆動部の駆動を制御し、複数の測定光の各々を、互いに重複しない複数の検査対象領域の各々に照射してもよい。   The biodiagnosis device may include an optical path change drive unit. The optical path change driving unit changes at least one optical path of the branched measurement light by driving the branched light guiding optical system. When acquiring the deformation amount of the living tissue, the control unit may control driving of the optical path change driving unit and irradiate each of the plurality of measurement lights on the same examination target region. In addition, when acquiring a blood flow image, the control unit may control driving of the optical path change driving unit and irradiate each of a plurality of examination target regions that do not overlap each other with a plurality of measurement lights.

この場合、変形量を取得する際には複数の測定光が重ねて照射され、血流画像を取得する際には複数の測定光が異なる領域に照射される。その結果、変形量と血流画像が共に適切に取得される。さらに、血流画像を取得する場合には、複数の測定光が重ならずに照射されるので、広い領域の血流画像が取得される。   In this case, when acquiring the deformation amount, a plurality of measurement lights are applied in an overlapping manner, and when acquiring a blood flow image, the plurality of measurement lights are applied to different regions. As a result, both the deformation amount and the blood flow image are acquired appropriately. Furthermore, when a blood flow image is acquired, a plurality of measurement lights are emitted without overlapping, so that a blood flow image in a wide area is acquired.

ただし、生体診断装置は光路変更駆動部を備えていなくてもよい。この場合、制御部は、変形量を取得する場合には、複数の測定光を重ねて照射させる。一方で、制御部は、血流画像を取得する場合には、分岐させた測定光のうちの1つ、または分岐されていない状態の測定光を、生体組織に照射させてもよい。この場合でも、変形量と血流画像が共に適切に取得される。   However, the biodiagnosis device may not include the optical path change drive unit. In this case, when acquiring the deformation amount, the control unit irradiates a plurality of measurement lights in an overlapping manner. On the other hand, when acquiring a blood flow image, the control unit may irradiate the living tissue with one of the branched measurement lights or with the measurement light in an unbranched state. Even in this case, both the deformation amount and the blood flow image are appropriately acquired.

生体診断装置は、分岐光学系、分岐光導光光学系、および参照光学系を備えていてもよい。分岐光学素子は、コヒーレント光源から出射された測定光を分岐させる。分岐光導光光学系は、分岐光学素子によって分岐された複数の測定光の少なくとも1つを生体組織に導光する。参照光学系は、分岐光学素子によって分岐された複数の測定光のうち、生体組織に導光される測定光とは異なる測定光を、参照光として受光素子に導光する。制御部は、生体組織の変形量を取得する場合、第1時間および第2時間の各々において、分岐光導光光学系によって生体組織に照射された測定光の反射光と、参照光学系によって導光された参照光との干渉光によって得られる画像を取得する。この場合、測定光の反射光と参照光が干渉することで、適切に位相情報が取得される。取得された位相情報から、第1時間と第2時間の間の生体組織の変形量が取得される。従って、生体組織の変形量が適切に取得される。   The biodiagnosis device may include a branching optical system, a branching light guiding optical system, and a reference optical system. The branch optical element branches the measurement light emitted from the coherent light source. The branched light guide optical system guides at least one of the plurality of measurement lights branched by the branch optical element to the living tissue. The reference optical system guides the measurement light different from the measurement light guided to the living tissue among the plurality of measurement lights branched by the branch optical element to the light receiving element as the reference light. When acquiring the deformation amount of the biological tissue, the control unit guides the reflected light of the measurement light irradiated to the biological tissue by the branched light guiding optical system and the reference optical system at each of the first time and the second time. An image obtained by interference light with the reference light is acquired. In this case, the phase information is appropriately acquired by the interference between the reflected light of the measurement light and the reference light. A deformation amount of the living tissue between the first time and the second time is acquired from the acquired phase information. Therefore, the deformation amount of the living tissue is appropriately acquired.

一例として、本開示では、測定光の反射光と参照光を干渉させることで、測定光が照射される面の面外方向(面に垂直な方向)の変形量が取得される。詳細には、本開示では、受光素子によって撮影された画像には、測定光の反射光と参照光の干渉によるレーザスペックルが表れる。制御部は、第1時間と第2時間の各々におけるスペックル強度の差の絶対値から縞画像(スペックルグラム)を取得し、縞画像から得られる位相差に基づいて変形量を算出する。   As an example, in the present disclosure, the amount of deformation in the out-of-plane direction (direction perpendicular to the surface) of the surface irradiated with the measurement light is acquired by causing the reflected light of the measurement light and the reference light to interfere with each other. Specifically, in the present disclosure, laser speckle due to interference between the reflected light of the measurement light and the reference light appears in the image captured by the light receiving element. A control part acquires a fringe image (specklegram) from the absolute value of the difference of the speckle intensity | strength in each of 1st time and 2nd time, and calculates deformation amount based on the phase difference obtained from a fringe image.

生体診断装置は光路変更駆動部を備えていてもよい。光路変更駆動部は、分岐光導光光学系を駆動することで、分岐された測定光の少なくとも1つの光路を変更する。制御部は、生体組織の変形量を取得する場合に、光路変更駆動部の駆動を制御し、分岐光学素子によって分岐された複数の測定光の1つを検査対象領域に照射させると共に、分岐された他の測定光を参照光学系に導光してもよい。また、制御部は、血流画像を取得する場合に、光路変更駆動部の駆動を制御し、複数の測定光の各々を、互いに重複しない複数の検査対象領域の各々に照射してもよい。   The biodiagnosis device may include an optical path change drive unit. The optical path change driving unit changes at least one optical path of the branched measurement light by driving the branched light guiding optical system. When acquiring the deformation amount of the living tissue, the control unit controls the driving of the optical path change driving unit, irradiates one of the plurality of measurement lights branched by the branching optical element to the examination target region, and is branched. Other measurement light may be guided to the reference optical system. In addition, when acquiring a blood flow image, the control unit may control driving of the optical path change driving unit and irradiate each of a plurality of examination target regions that do not overlap each other with a plurality of measurement lights.

この場合、変形量を取得する際には測定光の反射光と参照光とが共に受光素子に導光され、血流画像を取得する際には複数の測定光が異なる領域に照射される。その結果、変形量と血流画像が共に適切に取得される。さらに、血流画像を取得する場合には、複数の測定光が重ならずに照射されるので、広い領域の血流画像が取得される。   In this case, when acquiring the deformation amount, both the reflected light of the measurement light and the reference light are guided to the light receiving element, and when acquiring the blood flow image, a plurality of measurement lights are irradiated to different regions. As a result, both the deformation amount and the blood flow image are acquired appropriately. Furthermore, when a blood flow image is acquired, a plurality of measurement lights are emitted without overlapping, so that a blood flow image in a wide area is acquired.

ただし、生体診断装置は光路変更駆動部を備えていなくてもよい。この場合、制御部は、変形量を取得する場合には、測定光の反射光と参照光を受光素子に導光させる。一方で、制御部は、血流画像を取得する場合には、分岐させた測定光のうちの1つ、または分岐されていない状態の測定光を、生体組織に照射させてもよい。この場合でも、変形量と血流画像が共に適切に取得される。   However, the biodiagnosis device may not include the optical path change drive unit. In this case, the control unit guides the reflected light of the measurement light and the reference light to the light receiving element when acquiring the deformation amount. On the other hand, when acquiring a blood flow image, the control unit may irradiate the living tissue with one of the branched measurement lights or with the measurement light in an unbranched state. Even in this case, both the deformation amount and the blood flow image are appropriately acquired.

制御部は、生体の変形量の二次元分布を示す変形量分布画像を生成してもよい。制御部は、変形量分布画像を、同一の検査対象領域について取得された血流画像と重ねて、または並べて表示手段に表示させてもよい。この場合、医師は、血流の二次元分布と変形量の二次元分布をより容易に把握して診断を行うことができる。   The control unit may generate a deformation amount distribution image indicating a two-dimensional distribution of the deformation amount of the living body. The control unit may cause the display unit to display the deformation amount distribution image superimposed on or side by side with the blood flow image acquired for the same examination target region. In this case, the doctor can easily make a diagnosis by grasping the two-dimensional distribution of blood flow and the two-dimensional distribution of deformation.

<実施形態>
以下、本開示における典型的な実施形態について、図面を参照して説明する。本実施形態の生体診断装置1は、生体組織である被検者眼Eの眼底Fを医師が診断するために用いられる。ただし、本開示で例示する技術の少なくとも一部は、眼底F以外の生体組織の血流画像を生成する場合にも適用できる。
<Embodiment>
Hereinafter, exemplary embodiments of the present disclosure will be described with reference to the drawings. The biodiagnosis device 1 of the present embodiment is used by a doctor to diagnose the fundus F of the subject's eye E, which is a living tissue. However, at least a part of the technique exemplified in the present disclosure can be applied to a case where a blood flow image of a living tissue other than the fundus F is generated.

図1を参照して、本実施形態の生体診断装置1の概略構成について説明する。生体診断装置1は、コヒーレント光源2、照射光学系10、受光光学系20、参照光学系30(図4を参照して後述する)、受光素子40、および制御部50を備える。本実施形態の生体診断装置1では、照射光学系10と受光光学系20の間で対物レンズ3が共用されている。図1では、光学系の構成の理解を容易にするために、照射光学系10と受光光学系20を別々に図示している。その結果、共用されている対物レンズ3、および被検者眼Eは、照射光学系10および受光光学系20の各々で図示されている。ただし、対物レンズ3は、照射光学系10と受光光学系20の間で共用されていなくてもよい。また、図1では、測定光の光軸が点線で示されている。   With reference to FIG. 1, a schematic configuration of the biodiagnosis apparatus 1 of the present embodiment will be described. The biodiagnosis apparatus 1 includes a coherent light source 2, an irradiation optical system 10, a light receiving optical system 20, a reference optical system 30 (described later with reference to FIG. 4), a light receiving element 40, and a control unit 50. In the biodiagnosis device 1 of the present embodiment, the objective lens 3 is shared between the irradiation optical system 10 and the light receiving optical system 20. In FIG. 1, the irradiation optical system 10 and the light receiving optical system 20 are separately illustrated in order to facilitate understanding of the configuration of the optical system. As a result, the shared objective lens 3 and subject eye E are shown in the irradiation optical system 10 and the light receiving optical system 20, respectively. However, the objective lens 3 may not be shared between the irradiation optical system 10 and the light receiving optical system 20. In FIG. 1, the optical axis of the measurement light is indicated by a dotted line.

コヒーレント光源2は、コヒーレント光を測定光として出射する。本実施形態では、コヒーレンスを有するレーザ光を出射するレーザ光源(例えば半導体レーザ光源等)がコヒーレント光源2として用いられている。   The coherent light source 2 emits coherent light as measurement light. In the present embodiment, a laser light source (for example, a semiconductor laser light source) that emits laser light having coherence is used as the coherent light source 2.

照射光学系10は、コヒーレント光源2から出射された測定光を、生体組織の検査対象領域(本実施形態では、被検者眼Eの眼底Fで二次元方向に拡がる検査対象領域)に照射する。本実施形態における照射光学系10は、測定光の光路の上流側(コヒーレント光源2に近い側)から順に、分岐光学素子11、分岐光導光光学系12、および対物レンズ3を備える。なお、照射光学系10には他の光学素子(例えば、コヒーレント光源2から出射された測定光の光束を平行にするコリメートレンズ等)が設けられていてもよいが、この説明は省略する。   The irradiation optical system 10 irradiates the measurement light emitted from the coherent light source 2 onto the inspection target region of the living tissue (in this embodiment, the inspection target region that extends in the two-dimensional direction on the fundus F of the eye E of the subject). . The irradiation optical system 10 in this embodiment includes a branching optical element 11, a branching light guiding optical system 12, and an objective lens 3 in order from the upstream side of the measuring light optical path (the side close to the coherent light source 2). The irradiation optical system 10 may be provided with other optical elements (for example, a collimating lens that collimates the light beam of the measurement light emitted from the coherent light source 2), but this description is omitted.

分岐光学素子11は、コヒーレント光源2から出射された測定光を分岐させる。一例として、本実施形態では、分岐光学素子11としてビームスプリッタが使用されている。測定光は、ビームスプリッタによって2つの測定光束22A,22Bに分岐される。なお、分岐光学素子11の構成を変更できることは言うまでもない。例えば、光を分岐させるハーフミラー、カップラー等が分岐光学素子11として用いられてもよい。   The branch optical element 11 branches the measurement light emitted from the coherent light source 2. As an example, in this embodiment, a beam splitter is used as the branching optical element 11. The measurement light is split into two measurement light beams 22A and 22B by a beam splitter. Needless to say, the configuration of the branch optical element 11 can be changed. For example, a half mirror, a coupler, or the like that branches light may be used as the branching optical element 11.

分岐光導光光学系12は、分岐光学素子11によって分岐された複数の測定光22A,22Bのうちの少なくとも1つを、生体組織(本実施形態では、被検者眼Eの眼底F)に導光する。図1に示す例では、分岐光導光光学系12は2つの測定光22A,22Bを共に生体組織に導光している。しかし、図4に示すように、2つの測定光22A,22Bの一方のみが生体組織に導光されてもよい(詳細は後述する)。一例として、本実施形態の分岐光導光光学系12は、測定光22Aを生体組織に導光する2つのガルバノミラー13A,14Aと、測定光22Bを生体組織に導光する2つのガルバノミラー13B,14Bを備える。測定光22Aは、ガルバノミラー13Aによって反射された後、ガルバノミラー14Aによって反射され、生体組織に導光される。また、測定光22Bは、ガルバノミラー13Bによって反射された後、ガルバノミラー14Bによって反射され、生体組織に導光される。対物レンズ3は、分岐光導光光学系12によって導光された測定光を、生体組織に向けて照射する。   The branched light guiding optical system 12 guides at least one of the plurality of measurement lights 22A and 22B branched by the branched optical element 11 to a living tissue (in this embodiment, the fundus F of the eye E of the subject). Shine. In the example shown in FIG. 1, the branched light guide optical system 12 guides two measurement lights 22A and 22B to the living tissue. However, as shown in FIG. 4, only one of the two measurement lights 22A and 22B may be guided to the living tissue (details will be described later). As an example, the branched light guiding optical system 12 of the present embodiment includes two galvanometer mirrors 13A and 14A that guide the measurement light 22A to the living tissue, and two galvanometer mirrors 13B that guide the measurement light 22B to the living tissue. 14B. The measurement light 22A is reflected by the galvanometer mirror 13A, then reflected by the galvanometer mirror 14A, and guided to the living tissue. The measurement light 22B is reflected by the galvanometer mirror 13B, then reflected by the galvanometer mirror 14B, and guided to the living tissue. The objective lens 3 irradiates the living tissue with the measurement light guided by the branched light guide optical system 12.

さらに、生体診断装置1は光路変更駆動部16,17を備える。光路変更駆動部16,17は、分岐光導光光学系12を駆動することで、分岐された測定光22A,22Bの少なくとも1つの光路を変更する。一例として、本実施形態の光路変更駆動部16,17には、ガルバノミラー13Aを駆動する駆動部16A、ガルバノミラー14Aを駆動する駆動部17A、ガルバノミラー13Bを駆動する駆動部16B、および、ガルバノミラー14Bを駆動する駆動部17Bが用いられている。なお、分岐光導光光学系12および光路変更駆動部16,17の具体的な構成を適宜変更できることは言うまでもない。   Furthermore, the biodiagnosis apparatus 1 includes optical path change drive units 16 and 17. The optical path change driving units 16 and 17 change the at least one optical path of the branched measurement lights 22A and 22B by driving the branched light guiding optical system 12. As an example, the optical path change drive units 16 and 17 of this embodiment include a drive unit 16A that drives the galvano mirror 13A, a drive unit 17A that drives the galvano mirror 14A, a drive unit 16B that drives the galvano mirror 13B, and a galvano A drive unit 17B for driving the mirror 14B is used. Needless to say, the specific configurations of the branched light guiding optical system 12 and the optical path changing drive units 16 and 17 can be changed as appropriate.

受光光学系20は、生体組織の検査対象領域によって反射された測定光の反射光を、受光素子40に導光する。本実施形態の受光光学系20では、測定光の反射光は、対物レンズ3およびリレーレンズ21を透過して受光素子40の撮像面に入射する。   The light receiving optical system 20 guides the reflected light of the measurement light reflected by the examination target region of the living tissue to the light receiving element 40. In the light receiving optical system 20 of the present embodiment, the reflected light of the measurement light passes through the objective lens 3 and the relay lens 21 and enters the imaging surface of the light receiving element 40.

受光素子40は、受光光学系20によって導光された測定光の反射光(図4および図6に示す例では、測定光の反射光と参照光の干渉光)を受光することで、生体組織の検査対象領域を撮影する。本実施形態では、二次元イメージセンサ(例えば、複数の受光素子が二次元平面上に並べられた二次元CCDセンサ等)が受光素子40として用いられている。   The light receiving element 40 receives the reflected light of the measurement light guided by the light receiving optical system 20 (in the example shown in FIGS. 4 and 6, the reflected light of the measurement light and the interference light of the reference light), thereby living tissue The area to be inspected is photographed. In the present embodiment, a two-dimensional image sensor (for example, a two-dimensional CCD sensor in which a plurality of light receiving elements are arranged on a two-dimensional plane) is used as the light receiving element 40.

制御部50は、コントローラ(CPU)および記憶装置を備え、生体診断装置1における各種処理を司る。一例として、本実施形態の制御部50はコヒーレント光源2に電気的に接続されており、コヒーレント光源2による測定光の出射を制御する。また、制御部50は光路変更駆動部16,17に電気的に接続されており、光路変更駆動部16,17の駆動を制御する。さらに、制御部50は、生体組織の血流画像の取得処理、および、生体組織の変形量の取得処理を実行することができる。   The control unit 50 includes a controller (CPU) and a storage device, and manages various processes in the biological diagnostic apparatus 1. As an example, the control unit 50 of the present embodiment is electrically connected to the coherent light source 2 and controls the emission of measurement light by the coherent light source 2. The control unit 50 is electrically connected to the optical path change driving units 16 and 17 and controls the driving of the optical path change driving units 16 and 17. Furthermore, the control unit 50 can execute a blood flow image acquisition process of a living tissue and a deformation amount acquisition process of the living tissue.

制御部50は、各種光学系を備える生体診断装置1の筐体内に設けられていてもよいし、各種光学系を備える筐体とは別の筐体内に設けられていてもよい。例えば、各種光学系を備えた筐体をパーソナルコンピュータ(以下、「PC」という)に接続することで、PCの制御部が生体診断装置1の制御部50として使用されてもよい。   The control unit 50 may be provided in a case of the biodiagnosis apparatus 1 including various optical systems, or may be provided in a case different from the case including various optical systems. For example, the control unit of the PC may be used as the control unit 50 of the biodiagnosis apparatus 1 by connecting a housing including various optical systems to a personal computer (hereinafter referred to as “PC”).

<血流画像の取得>
本実施形態における血流画像の取得方法について説明する。本実施形態における血流画像61(図5参照)とは、生体の検査対象領域における血流速度の二次元分布を示す画像である。制御部50は、受光素子40によって連続して同一の検査対象領域が撮影された複数の画像の、対応する各画素の出力信号の時間変化から、血流画像61を生成する。コヒーレント光を生体組織に照射すると、散乱光が干渉し合い、レーザスペックルと言われるランダムな斑点模様が形成される。レーザスペックルは、生体組織中の移動散乱粒子(例えば血球等)によって動的に変化する。制御部50は、連続して撮影された複数の画像におけるレーザスペックルの時間変化を、それぞれの画素における出力信号を処理することで定量化し、血流画像61を生成する。本実施形態では、血流速度を定量化する値の一例として、平均ブレ率(MBR)が用いられる。血流が遅いと、撮影されるスペックルの斑点模様がゆっくりと動くので、平均ブレ率は小さくなる。逆に、血流が速いとスペックルの斑点模様が速く動くので、平均ブレ率が大きくなる。従って、血流速度の二次元分布を、平均ブレ率に基づいて生成することが可能である。
<Acquisition of blood flow image>
A method for acquiring a blood flow image in the present embodiment will be described. The blood flow image 61 (see FIG. 5) in the present embodiment is an image showing a two-dimensional distribution of blood flow velocity in a living body inspection target region. The control unit 50 generates a blood flow image 61 from the time change of the output signal of each corresponding pixel of a plurality of images in which the same examination target region is continuously captured by the light receiving element 40. When the living tissue is irradiated with coherent light, the scattered light interferes with each other, and a random spot pattern called laser speckle is formed. Laser speckle is dynamically changed by moving scattering particles (for example, blood cells) in a living tissue. The control unit 50 quantifies the time change of the laser speckle in a plurality of images taken continuously, by processing the output signal in each pixel, and generates a blood flow image 61. In this embodiment, an average blur rate (MBR) is used as an example of a value for quantifying the blood flow velocity. When the blood flow is slow, the speckle spot pattern of the photographed image moves slowly, so the average blur rate becomes small. On the other hand, when the blood flow is fast, the speckle speckled pattern moves fast, and the average blur rate increases. Accordingly, a two-dimensional distribution of blood flow velocity can be generated based on the average blur rate.

図2に示すように、制御部50は、血流画像61を取得する場合に、光路変更駆動部16,17の駆動を制御することで、複数の測定光22A,22Bの各々を互いに重複しない複数(本実施形態では2つ)の検査対象領域5A,5Bの各々に照射させる。受光素子40には、複数の検査対象領域22A,22Bによって反射された測定光が入射する。従って、測定光が1つの検査対象領域にのみ照射される場合に比べて、広い領域の血流画像61が取得される。   As shown in FIG. 2, when acquiring the blood flow image 61, the control unit 50 controls the driving of the optical path change driving units 16 and 17 so that each of the plurality of measurement lights 22A and 22B does not overlap each other. Irradiation is performed on each of a plurality (two in this embodiment) of inspection target areas 5A and 5B. The measurement light reflected by the plurality of inspection target regions 22A and 22B is incident on the light receiving element 40. Accordingly, a blood flow image 61 in a wider area is acquired as compared with the case where the measurement light is irradiated only on one examination target area.

<面内変形量の取得>
本実施形態における面内変形量の取得方法について説明する。面内変形量とは、測定光22A,22Bが照射される照射面の面内方向(面に沿う方向)の変形量である。図3に示すように、制御部50は、面内変形量を取得する場合に、光路変更駆動部16,17の駆動を制御することで、複数の測定光22A,22Bの各々を同一の検査対象領域5Cに重ねて照射させる。ここで、本実施形態の生体診断装置1は、2つの測定光22A,22Bを異なる方向から検査対象領域5Cに入射させる一方で、照射面に対する2つの測定光22A,22Bの入射角度(図3における角度θ)を同一とする。
<Acquisition of in-plane deformation amount>
A method for obtaining the in-plane deformation amount in the present embodiment will be described. The in-plane deformation amount is a deformation amount in the in-plane direction (direction along the surface) of the irradiation surface irradiated with the measurement beams 22A and 22B. As shown in FIG. 3, when acquiring the in-plane deformation amount, the control unit 50 controls the driving of the optical path change driving units 16 and 17 so that each of the plurality of measurement beams 22A and 22B is subjected to the same inspection. Irradiation is performed so as to overlap the target region 5C. Here, the biodiagnosis device 1 of the present embodiment causes the two measurement beams 22A and 22B to enter the inspection target region 5C from different directions, while the incident angles of the two measurement beams 22A and 22B with respect to the irradiation surface (FIG. 3). Are the same.

検査対象領域5Cによって反射された測定光の反射光が受光素子40によって受光されると、受光素子40によって撮影された画像(以下、「スペックル画像」という)には、2つの測定光22A,22Bの干渉によるレーザスペックルが表れる。スペックル画像は、異なるタイミングで少なくとも2回撮影される。異なる時間に撮影された複数のスペックル画像から変形量が算出される。   When the reflected light of the measurement light reflected by the inspection target region 5C is received by the light receiving element 40, an image photographed by the light receiving element 40 (hereinafter referred to as “speckle image”) includes two measurement lights 22A, Laser speckle due to 22B interference appears. Speckle images are taken at least twice at different times. A deformation amount is calculated from a plurality of speckle images photographed at different times.

一例として、被検者眼Eに圧力をかけて眼圧を上昇させた状態(第1時間)と、圧力を開放させた状態(第2時間)の各々で、スペックル画像を撮影する場合等が考えられる。この場合、圧力を開放させる前後に渡る眼底Fの変形量が取得される。緑内障等が原因で眼圧が高い状態が続くと、眼底F等の生体組織に塑性変形が生じ、変形した形状が健常な眼に比べて戻り難くなっている可能性がある。従って、圧力を開放させる前後に渡る眼底Fの変形量が取得されると、医師は、眼底Fの塑性変形の程度を把握でき、緑内障等の診断に有用となる可能性がある。ただし、他の診断のために変形量が取得されてもよいことは言うまでもない。   As an example, when speckle images are taken in each of a state in which the intraocular pressure is increased by applying pressure to the subject's eye E (first time) and a state in which the pressure is released (second time), etc. Can be considered. In this case, the deformation amount of the fundus F before and after releasing the pressure is acquired. If the intraocular pressure continues to be high due to glaucoma or the like, plastic deformation may occur in living tissue such as the fundus F, and the deformed shape may be less likely to return compared to a healthy eye. Therefore, when the deformation amount of the fundus F before and after the pressure is released is acquired, the doctor can grasp the degree of plastic deformation of the fundus F and may be useful for diagnosis of glaucoma and the like. However, it goes without saying that the deformation amount may be acquired for another diagnosis.

制御部50は、異なる時間に撮影された複数のスペックル画像におけるスペックル強度の差の絶対値から、縞画像を取得する。縞画像では、照射面の変形によって、2つの測定光22A,22Bの光路の位相差が2π変化する毎に1本の干渉縞が表れる。制御部50は、縞画像から位相差を取得し、(数1)から面内変形量を算出する。ここで、Δφは2つの測定光22A,22Bの光路の位相差の変形前後における変化量、uは面内変形量、λは測定光22A,22Bの波長、θは測定光22A,22Bの入射角度である。

Figure 2018171370
The control unit 50 acquires a fringe image from the absolute value of the difference in speckle intensity in a plurality of speckle images taken at different times. In the fringe image, one interference fringe appears every time the phase difference between the optical paths of the two measurement beams 22A and 22B changes by 2π due to deformation of the irradiation surface. The control unit 50 acquires the phase difference from the fringe image, and calculates the in-plane deformation amount from (Equation 1). Here, Δφ is the amount of change in the phase difference between the optical paths of the two measuring beams 22A and 22B before and after deformation, u is the amount of in-plane deformation, λ is the wavelength of the measuring beams 22A and 22B, and θ is the incidence of the measuring beams 22A and 22B. Is an angle.
Figure 2018171370

<面外変形量の取得>
本実施形態における面外変形量の取得方法について説明する。面外変形量とは、測定光(本実施形態では測定光22B)が照射される照射面の面外方向(面に垂直な方向)の変形量である。
<Acquisition of out-of-plane deformation>
A method for acquiring the out-of-plane deformation amount in the present embodiment will be described. The out-of-plane deformation amount is a deformation amount in the out-of-plane direction (direction perpendicular to the surface) of the irradiation surface irradiated with the measurement light (measurement light 22B in the present embodiment).

図4は、面外変形量を取得する際の測定光22A,22Bの光路を説明するための説明図である。なお、面外変形量を取得する場合にも、生体組織の検査対象領域によって反射された測定光の反射光は、図1における受光光学系20に示した光路と同様の光路を通過して、受光素子40によって受光される。ただし、図4では、図の理解を容易にするために、受光光学系20によって導光される反射光の光路は省略されている。   FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining the optical paths of the measurement beams 22A and 22B when acquiring the out-of-plane deformation amount. Even when the out-of-plane deformation amount is acquired, the reflected light of the measurement light reflected by the examination target region of the living tissue passes through the same optical path as the optical path shown in the light receiving optical system 20 in FIG. Light is received by the light receiving element 40. However, in FIG. 4, the optical path of the reflected light guided by the light receiving optical system 20 is omitted for easy understanding of the drawing.

図4に示すように、制御部50は、面外変形量を取得する場合、分岐された2つの測定光22A,22Bのうちの一方の測定光22Bを、生体組織における検査対象領域に照射する。また、制御部50は、面外変形量を取得する場合、光路変更駆動部16,17の駆動を制御して、生体組織に照射する測定光22Bとは異なる測定光22Aを参照光学系30に導光する。参照光学系30は、測定光22Aを、測定光22Bの反射光と干渉させる参照光として、受光素子40に導光する。一例として、本実施形態の参照光学系30は、測定光22Aを反射させることで参照光を生成する参照面を備える。測定光22Aは、参照面に反射された後、参照光として受光素子40に受光される。なお、参照光学系30は、測定光22Bの反射光と参照光の光路長差を調整する光路長差調整駆動部(例えば、参照面を光路に沿って移動させる駆動部)を備えていてもよい。   As shown in FIG. 4, when acquiring the out-of-plane deformation amount, the control unit 50 irradiates one of the two branched measurement lights 22A and 22B with the measurement light 22B on the examination target region in the living tissue. . In addition, when acquiring the out-of-plane deformation amount, the control unit 50 controls the driving of the optical path change driving units 16 and 17 to supply the reference optical system 30 with the measurement light 22A different from the measurement light 22B irradiated to the living tissue. Light guide. The reference optical system 30 guides the measurement light 22A to the light receiving element 40 as reference light that interferes with the reflected light of the measurement light 22B. As an example, the reference optical system 30 of the present embodiment includes a reference surface that generates reference light by reflecting the measurement light 22A. The measurement light 22A is reflected by the reference surface and then received by the light receiving element 40 as reference light. The reference optical system 30 may include an optical path length difference adjustment drive unit (for example, a drive unit that moves the reference surface along the optical path) that adjusts the optical path length difference between the reflected light of the measurement light 22B and the reference light. Good.

受光光学系20によって導光された測定光22Bの反射光と、参照光学系30によって導光された参照光が受光素子40によって受光されると、受光素子40によって撮影された画像(以下、「スペックル画像」という)には、反射光と参照光の干渉によるレーザスペックルが表れる。スペックル画像は、面内変形量を計測する場合と同様に、異なるタイミングで少なくとも2回撮影される。   When the reflected light of the measurement light 22 </ b> B guided by the light receiving optical system 20 and the reference light guided by the reference optical system 30 are received by the light receiving element 40, an image photographed by the light receiving element 40 (hereinafter, “ In the speckle image), laser speckle due to interference between reflected light and reference light appears. The speckle image is taken at least twice at different timings as in the case of measuring the in-plane deformation amount.

制御部50は、異なる時間に撮影された複数のスペックル画像におけるスペックル強度の差の絶対値から、縞画像を取得する。制御部50は、縞画像から位相差を取得し、(数2)から面外変形量wを算出する。ここで、Δφは参照光22Aと測定光22Bの反射光の位相差の変形前後における変化量、λは参照光22A,測定光22Bの波長である。

Figure 2018171370
The control unit 50 acquires a fringe image from the absolute value of the difference in speckle intensity in a plurality of speckle images taken at different times. The control unit 50 acquires the phase difference from the fringe image, and calculates the out-of-plane deformation amount w from (Equation 2). Here, Δφ is the amount of change before and after the phase difference between the reflected light of the reference light 22A and the measurement light 22B, and λ is the wavelength of the reference light 22A and the measurement light 22B.
Figure 2018171370

以上説明したように、本実施形態の生体診断装置1は、光路変更駆動部16,17の駆動を制御することで、血流画像、面内変形量、および面外変形量の各々を適切に取得することができる。   As described above, the biological diagnosis apparatus 1 of the present embodiment appropriately controls each of the blood flow image, the in-plane deformation amount, and the out-of-plane deformation amount by controlling the driving of the optical path change driving units 16 and 17. Can be acquired.

<各種画像の表示>
図5を参照して、本実施形態の生体診断装置1における各種画像の表示方法について説明する。前述したように、本実施形態の生体診断装置1は、血流画像61を生成することができる。また、本実施形態の生体診断装置1は、生体の変形量の二次元分布を示す変形量分布画像62を生成することができる。制御部50は、面内変形量と面外変形量を共に用いて変形量分布画像62を生成してもよいし、面内変形量と面外変形量の一方に基づいて変形量分布画像62を生成してもよい。
<Display of various images>
With reference to FIG. 5, the display method of the various images in the biodiagnosis apparatus 1 of this embodiment is demonstrated. As described above, the biodiagnosis device 1 of the present embodiment can generate the blood flow image 61. In addition, the biodiagnosis device 1 according to the present embodiment can generate a deformation amount distribution image 62 showing a two-dimensional distribution of the deformation amount of the living body. The control unit 50 may generate the deformation amount distribution image 62 by using both the in-plane deformation amount and the out-of-plane deformation amount, or based on one of the in-plane deformation amount and the out-of-plane deformation amount. May be generated.

図5に示すように、本実施形態の生体診断装置1は、生成した血流画像61と変形量分布画像62を、表示手段の画面上に並べて表示させることができる。また、本実施形態では、制御部50は、血流画像61と変形量分布画像62を重ねた画像である重複画像63を生成し、表示手段に表示させることもできる。従って、医師は、血流の二次元分布と変形量の二次元分布をより容易に把握して診断を行うことができる。   As shown in FIG. 5, the biodiagnosis apparatus 1 of the present embodiment can display the generated blood flow image 61 and the deformation amount distribution image 62 side by side on the screen of the display unit. In the present embodiment, the control unit 50 can also generate an overlapping image 63 that is an image obtained by overlapping the blood flow image 61 and the deformation amount distribution image 62 and display the overlapping image 63 on the display unit. Therefore, the doctor can more easily grasp the two-dimensional distribution of the blood flow and the two-dimensional distribution of the deformation amount for diagnosis.

<変容例>
上記実施形態で開示された技術は一例に過ぎない。従って、上記実施形態で例示された技術を変更することも可能である。例えば、生体診断装置1は、面内変形量と面外変形量の一方のみを取得してもよい。面内変形量のみを取得する場合、参照光学系30は省略されてもよい。
<Transformation example>
The technology disclosed in the above embodiment is merely an example. Therefore, it is possible to change the technique exemplified in the above embodiment. For example, the biodiagnosis device 1 may acquire only one of the in-plane deformation amount and the out-of-plane deformation amount. When only the in-plane deformation amount is acquired, the reference optical system 30 may be omitted.

また、光路変更駆動部16,17が省略されてもよい。光路変更駆動部16,17を省略する場合、分岐光導光光学系12は、面内変形量が適切に取得されるように、2つの測定光22A,22Bが検査対象領域に重ねて照射されるように予め配置されていてもよい。この場合、制御部50は、血流画像を取得する際に、2つの測定光22A,22Bの一方を遮断してもよいし、コヒーレント光源2から出射された測定光を分岐させずに生体組織に照射させてもよい。   Further, the optical path change driving units 16 and 17 may be omitted. When the optical path change driving units 16 and 17 are omitted, the branched light guide optical system 12 is irradiated with two measurement beams 22A and 22B superimposed on the inspection target region so that the in-plane deformation amount is appropriately acquired. It may be arranged in advance. In this case, when acquiring the blood flow image, the control unit 50 may block one of the two measurement lights 22A and 22B, or the biological tissue without branching the measurement light emitted from the coherent light source 2 May be irradiated.

また、2つの測定光22A,22Bの一方が生体組織に照射され、且つ他方が参照光学系30に導光されるように、予め光学系が配置されていてもよい。図6は、1つの測定光22Bのみを生体組織に照射する場合の、生体診断装置の光学系の一例の一部を示す図である。図6に示す光学系では、コヒーレント光源2から出射された測定光が、ハーフミラーである分岐光学素子11によって、2つの測定光22A,22Bに分岐される。分岐光学素子11を反射した測定光22Aは、参照光学系30の参照面31によって反射され、参照光として受光素子40に受光される。分岐光学素子11を透過した測定光22は、被検者眼Eの眼底に照射される。眼底で反射され、且つ分岐光学素子11で反射された反射光は、参照光と干渉した状態で受光素子40に受光される。以上のように、光学系の構成は適宜変更が可能である。なお、図6に示す例では、制御部50は、血流画像を取得する際に、受光素子40へ導光される参照光を遮断してもよいし、参照光の光路を変更してもよい。また、制御部50は、血流画像を取得する際に、分岐光学素子11を光路上から離脱させてもよい。   In addition, an optical system may be arranged in advance so that one of the two measurement beams 22A and 22B is irradiated on the living tissue and the other is guided to the reference optical system 30. FIG. 6 is a diagram illustrating a part of an example of an optical system of a biological diagnosis apparatus when only one measurement light 22B is irradiated onto a biological tissue. In the optical system shown in FIG. 6, the measurement light emitted from the coherent light source 2 is branched into two measurement lights 22A and 22B by the branching optical element 11 which is a half mirror. The measurement light 22A reflected from the branching optical element 11 is reflected by the reference surface 31 of the reference optical system 30 and received by the light receiving element 40 as reference light. The measurement light 22 transmitted through the branch optical element 11 is irradiated to the fundus of the subject's eye E. The reflected light reflected by the fundus and reflected by the branching optical element 11 is received by the light receiving element 40 while interfering with the reference light. As described above, the configuration of the optical system can be changed as appropriate. In the example illustrated in FIG. 6, the control unit 50 may block the reference light guided to the light receiving element 40 or change the optical path of the reference light when acquiring the blood flow image. Good. Further, the control unit 50 may cause the branching optical element 11 to leave the optical path when acquiring a blood flow image.

1 生体診断装置
2 コヒーレント光源
10 照射光学系
11 分岐光学素子
12 分岐光導光光学系
16,17 光路変更駆動部
22A,22B 測定光
30 参照光学系
40 受光素子
50 制御部
61 血流画像
62 変形量分布画像
63 重複画像

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Biodiagnosis apparatus 2 Coherent light source 10 Irradiation optical system 11 Branch optical element 12 Branch light guide optical system 16, 17 Optical path change drive part 22A, 22B Measurement light 30 Reference optical system 40 Light receiving element 50 Control part 61 Blood flow image 62 Deformation amount Distribution image 63 Duplicate image

Claims (6)

生体診断装置であって、
コヒーレント光である測定光を出射するコヒーレント光源と、
前記コヒーレント光源から出射された測定光を、生体組織の検査対象領域に照射する照射光学系と、
前記検査対象領域によって反射された測定光の反射光を受光する受光素子と、
前記生体診断装置の制御を司る制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記受光素子によって連続して撮影された複数の画像の各々におけるレーザスペックルの時間変化から、前記検査対象領域における血流速度の二次元分布を示す血流画像を取得すると共に、
前記受光素子によって第1時間に撮影された画像おけるレーザスペックルと、前記第1時間とは異なる第2時間に前記受光素子によって撮影された画像におけるレーザスペックルの各々の位相情報から、前記検査対象領域における前記生体組織の変形量を取得することを特徴とする生体診断装置。
A biodiagnostic device,
A coherent light source that emits measurement light that is coherent light; and
An irradiation optical system for irradiating the examination target region of the living tissue with the measurement light emitted from the coherent light source;
A light receiving element that receives the reflected light of the measurement light reflected by the inspection target region;
A control unit that controls the biodiagnosis device;
With
The controller is
While obtaining a blood flow image showing a two-dimensional distribution of blood flow velocity in the examination region from the time change of the laser speckle in each of a plurality of images continuously photographed by the light receiving element,
From the phase information of the laser speckle in the image photographed by the light receiving element at the first time and the laser speckle in the image photographed by the light receiving element at the second time different from the first time, the inspection is performed. A biodiagnosis apparatus characterized by acquiring a deformation amount of the living tissue in a target region.
請求項1に記載の生体診断装置であって、
前記照射光学系は、
前記コヒーレント光源から出射された測定光を分岐させる分岐光学素子と、
前記分岐光学素子によって分岐された複数の測定光の各々を前記生体組織に向けて導光する分岐光導光光学系と、
を備え、
前記制御部は、
前記生体組織の変形量を取得する場合、前記第1時間および前記第2時間の各々において、前記分岐光学素子によって分岐された複数の測定光の各々を同一の前記検査対象領域に重ねて照射させることで、画像を取得することを特徴とする生体診断装置。
The biodiagnosis device according to claim 1,
The irradiation optical system is
A branching optical element that branches the measurement light emitted from the coherent light source;
A branched light guide optical system that guides each of the plurality of measurement lights branched by the branch optical element toward the living tissue;
With
The controller is
When acquiring the deformation amount of the living tissue, each of the plurality of measurement beams branched by the branch optical element is irradiated on the same examination target region at each of the first time and the second time. A biodiagnosis apparatus characterized by acquiring an image.
請求項2に記載の生体診断装置であって、
前記分岐光導光光学系を駆動することで、分岐された測定光の少なくとも1つの光路を変更する光路変更駆動部をさらに備え、
前記制御部は、
前記生体組織の変形量を取得する場合に、前記光路変更駆動部の駆動を制御することで、前記分岐光学素子によって分岐された複数の測定光の各々を同一の前記検査対象領域に重ねて照射させ、
前記血流画像を取得する場合に、前記光路変更駆動部の駆動を制御することで、前記分岐光学素子によって分岐された複数の測定光の各々を、互いに重複しない複数の前記検査対象領域の各々に照射させることを特徴とする生体診断装置。
The biodiagnosis device according to claim 2,
An optical path change driving unit that changes at least one optical path of the branched measurement light by driving the branched light guiding optical system;
The controller is
When acquiring the deformation amount of the living tissue, by controlling the driving of the optical path changing drive unit, each of the plurality of measurement lights branched by the branch optical element is irradiated on the same examination target region. Let
When acquiring the blood flow image, by controlling the driving of the optical path changing drive unit, each of the plurality of measurement light beams branched by the branch optical element is not overlapped with each other. A biodiagnosis apparatus characterized by irradiating with a laser beam.
請求項1に記載の生体診断装置であって、
前記コヒーレント光源から出射された測定光を分岐させる分岐光学素子と、
前記分岐光学素子によって分岐された複数の測定光の少なくとも1つを前記生体組織に導光する分岐光導光光学系と、
前記分岐光学素子によって分岐された複数の測定光のうち、前記生体組織に導光される測定光とは異なる測定光を、参照光として前記受光素子に導光する参照光学系と、
を備え、
前記制御部は、
前記生体組織の変形量を取得する場合、前記第1時間および前記第2時間の各々において、前記分岐光導光光学系によって前記生体組織に照射された測定光の反射光と、前記参照光学系によって導光された参照光との干渉光によって得られる画像を取得することを特徴とする生体診断装置。
The biodiagnosis device according to claim 1,
A branching optical element that branches the measurement light emitted from the coherent light source;
A branched light guide optical system for guiding at least one of a plurality of measurement lights branched by the branch optical element to the living tissue;
A reference optical system that guides the measurement light different from the measurement light guided to the living tissue among the plurality of measurement lights branched by the branch optical element as reference light to the light receiving element,
With
The controller is
When acquiring the deformation amount of the biological tissue, the reflected light of the measurement light irradiated on the biological tissue by the branched light guiding optical system and the reference optical system at each of the first time and the second time. A biodiagnosis device characterized by acquiring an image obtained by interference light with a guided reference light.
請求項4に記載の生体診断装置であって、
前記分岐光導光光学系を駆動することで、分岐された測定光の少なくとも1つの光路を変更する光路変更駆動部をさらに備え、
前記制御部は、
前記生体組織の変形量を取得する場合に、前記光路変更駆動部の駆動を制御することで、分岐光学素子によって分岐された複数の測定光の1つを検査対象領域に照射させると共に、分岐された他の測定光を前記参照光学系に導光し、
前記血流画像を取得する場合に、前記光路変更駆動部の駆動を制御することで、前記分岐光学素子によって分岐された複数の測定光の各々を、互いに重複しない複数の前記検査対象領域の各々に照射させることを特徴とする生体診断装置。
The biodiagnosis device according to claim 4,
An optical path change driving unit that changes at least one optical path of the branched measurement light by driving the branched light guiding optical system;
The controller is
When acquiring the amount of deformation of the biological tissue, by controlling the driving of the optical path changing drive unit, one of a plurality of measurement lights branched by the branching optical element is irradiated to the examination target region and branched. Guiding other measurement light to the reference optical system,
When acquiring the blood flow image, by controlling the driving of the optical path changing drive unit, each of the plurality of measurement light beams branched by the branch optical element is not overlapped with each other. A biodiagnosis apparatus characterized by irradiating with a laser beam.
請求項1から5のいずれかに記載の生体診断装置であって、
前記制御部は、
前記検査対象領域における前記生体の変形量の二次元分布を示す変形量分布画像を生成し、
前記変形量分布画像を、同一の前記検査対象領域について取得された前記血流画像と重ねて、または並べて表示手段に表示させることを特徴とする生体診断装置。

The biodiagnosis device according to any one of claims 1 to 5,
The controller is
A deformation amount distribution image showing a two-dimensional distribution of the deformation amount of the living body in the inspection target region;
A biodiagnosis apparatus, wherein the deformation distribution image is displayed on a display unit so as to overlap or be aligned with the blood flow image acquired for the same region to be examined.

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