JP2020504652A5 - - Google Patents
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Description
いくつかの実施形態では、小型OCTシステムは、複数の波長を放射するように構成される光源と、検出器と、検出器上で光学干渉信号を発生させるように配置される光学要素と、検出器および光源に結合される回路とを備えている。いくつかの実施形態では、光源は、波長の範囲にわたって波長を掃引するために、変動する波長の光ビームを放射するように構成される光源を備えている。ある事例では、波長は、網膜の厚さを測定するために、約3nm〜10nmの範囲にわたって掃引される。本範囲は、25μmまたはそれ未満の網膜における厚さにおける変化を決定するために十分な軸方向分解能、反復性、および再現性を伴って、システム複雑性および費用の減少を提供することができるが、より長い波長掃引が、使用されることができる。いくつかの実施形態では、3nm〜10nmの範囲内のOCTシステムの掃引範囲は、例えば、小型OCTシステムを用いて、約150μmよりも大きい網膜の厚さおよび25μmと同程度に小さい網膜における厚さの変化の検出を可能にするが、より長い波長掃引が、使用されることができる。回路は、いくつかの実施形態では、鋸歯状波形等の特性周期および掃引周波数を有する波形を用いて光源を駆動するように構成される。ある事例では、回路は、眼から返される光からの干渉信号の周波数を測定し、眼の網膜の厚さを決定するように検出器に結合されるが、他の物体の厚さも測定されることができる。いくつかの実施形態では、回路は、波形の一部の最大定格電流閾値を上回り、波形の別の部分の最大定格電流閾値を下回って、光源を駆動するように構成され、光源は、波形の両方の部分の間に光を放射する。波形の一部内の光源の本過駆動は、OCTシステムの複雑性、サイズ、および重量の減少とともに、光源の波長範囲の拡張および測定範囲の増加を可能にする。
本発明は、例えば、以下を提供する。
(項目1)
網膜の厚さを測定するための小型光干渉断層撮影(OCT)システムであって、前記小型OCTシステムは、
検出器と、
複数の波長を備えている光ビームを発生させるように構成された光源と、
前記光源に結合された複数の光学要素であって、前記複数の光学要素は、前記ビームを眼の中へ向かわせ、前記検出器において干渉信号を発生させる、複数の光学要素と、
前記検出器および前記光源に結合された回路と
を備え、
前記回路は、前記信号に応答して、前記網膜の厚さを決定する、小型OCTシステム。
(項目2)
前記小型OCTシステムは、前記小型OCTシステムの軸方向分解能より小さい精度(または反復性)において網膜における厚さの変化を測定し、前記網膜における厚さの変化は、第1の時間における第1の厚さと、第2の時間における第2の厚さとを備えている、項目1に記載の小型OCTシステム。
(項目3)
前記小型OCTシステムを用いて測定される網膜における厚さの変化は、前記小型OCTシステムの軸方向分解能より小さい、項目1に記載の小型OCTシステム。
(項目4)
前記軸方向分解能は、約150μm〜約30μmの範囲内の分解能値を備え、さらに、随意に、前記値は、約150μm〜約75μmの範囲内である、項目2に記載の小型OCTシステム。
(項目5)
前記光ビームは、可変波長を備え、前記回路は、前記回路からの駆動電流を用いて前記波長を変動させるように構成されている、項目1に記載の小型OCTシステム。
(項目6)
前記網膜の厚さは、前記網膜の第1の層と前記網膜の第2の層との間の距離を備え、前記網膜の厚さは、150μmより大きい、項目1に記載の小型OCTシステム。
(項目7)
前記網膜の厚さは、約150〜300μmの範囲内であり、前記波長範囲は、約2nm〜約10nmの範囲内で掃引され、前記OCTシステムは、約150μm〜約30μmの範囲内の軸方向分解能を備え、随意に、前記波長範囲は、約3nmから約6nmまで掃引され、前記軸方向分解能は、約100μm〜約50μmの範囲内であり、随意に、前記光源は、単一のVSCELを備えている、項目1に記載の小型OCTシステム。
(項目8)
前記網膜の連続した測定間の反復性は、25μm以内であり、少なくとも1週間のより長い時間にわたる測定間の再現性は、25μm以内であり、随意に、前記再現性は、検査対象を用いて測定される、項目7に記載の小型OCTシステム。
(項目9)
前記小型OCTシステムは、前記厚さの2つの測定が50μmより大きく異なる2つの厚さの値を生成するとき、前記厚さにおける変化を決定するように構成されている、項目8に記載の小型OCTシステム。
(項目10)
前記反復性は、1分以内に実施され、95%の信頼区間を伴って決定される測定に基づく、項目8に記載の小型OCTシステム。
(項目11)
前記再現性は、25μm以内であり、前記再現性は、一組の条件の下で、事前決定された期間内に前記網膜に対して1人の個人によって行われる測定における変動を示す、項目8に記載の小型OCTシステム。
(項目12)
前記事前決定された期間は、少なくとも2ヶ月である、項目11に記載の小型OCTシステム。
(項目13)
複数の反射表面を有する検査材料を提供する検査装置をさらに備えている、項目11に記載の小型OCTシステム。
(項目14)
前記厚さは、眼に対する前記小型OCTシステムの移動の特性周波数よりも速く測定され、前記移動は、その手に前記OCTシステムを保持する患者に関連する移動、眼球運動、および振戦から成る群から選択される、項目1に記載の小型OCTシステム。
(項目15)
前記小型OCTシステムは、以下のうちのいずれか2つ、すなわち、約0.1秒(10Hz)、0.02秒(50Hz)、0.01秒(100Hz)、および0.002秒(500Hz)によって定義される範囲内の周波数において測定を実施するように構成されている、項目14に記載の小型OCTシステム。
(項目16)
前記光源、前記複数の光学要素、前記検出器、および前記回路は、前記眼から約200mm以下に前記検出器を伴って前記眼の前で保持されるように構成されている、項目1に記載の小型OCTシステム。
(項目17)
前記患者が前記光ビームを眼窩と整列させるための視認標的をさらに備え、前記視認標的は、前記光ビームもしくは発光ダイオードからの光のうちの1つ以上のものを備えている、項目1に記載の小型OCTシステム。
(項目18)
前記光源は、約5〜10nmの範囲にわたる前記光ビームの発光波長を変動させるように構成されている垂直キャビティ面発光レーザ(VCSEL)を備えている、項目1に記載の小型OCTシステム。
(項目19)
前記VCSELは、波長変動の規定最大定格範囲を有する、項目18に記載の小型OCTシステム。
(項目20)
前記回路は、前記波長変動の規定最大範囲を少なくとも約1nm超えて、随意に、前記波長変動の規定最大範囲を超えて約1nm〜5nmの範囲内で前記VCSELを駆動するように構成されている、項目19に記載の小型OCTシステム。
(項目21)
前記回路は、複数の測定の各々のために定格波長範囲の最大値を上回って前記VSCELを駆動し、かつ、前記VSCELの過熱を阻止するために約1ミリ秒(「ms」)〜約100ミリ秒の範囲内、随意に、約5ミリ秒〜約20ミリ秒の範囲内の量、第2の測定から第1の測定を遅らせるように構成されている、項目19に記載の小型OCTシステム。
(項目22)
前記回路は、波形を有する駆動電流を用いて、前記定格波長範囲の最大値を上回って前記VSCELを駆動するように構成され、前記波形は、前記VSCELの最大定格電流を上回る第1の部分と、前記VSCELの最大定格電流を下回る第2の部分とを有し、前記第1の部分は、前記VSCELの過熱を阻止するために前記波形の持続時間の約50パーセント以下を備えている、項目19に記載の小型OCTシステム。
(項目23)
前記回路は、掃引周波数を伴って波長の範囲にわたって放射波長に掃引させるように構成され、前記回路は、前記干渉信号の周波数に応答して、前記厚さを決定するように構成されている、項目1に記載の小型OCTシステム。
(項目24)
前記掃引周波数は、約50Hz〜約10KHzの範囲内、随意に、約100Hz〜約5kHzまたは約1kHz〜約5KHzの範囲内である、項目23に記載の小型OCTシステム。
(項目25)
前記掃引周波数は、ユーザの眼の振戦または前記ユーザの手の振戦よりも速い、項目23に記載の小型OCTシステム。
(項目26)
前記回路は、前記光源を加熱して前記波長を変化させるように構成されている、項目1に記載の小型OCTシステム。
(項目27)
前記複数の光学要素は、参照光路および測定光路を提供するように配置され、前記干渉信号は、前記参照光路と前記測定光路とに沿った光の干渉に起因する、項目1に記載の小型OCTシステム。
(項目28)
前記複数の光学要素は、参照光路および測定光路を提供するように配置され、前記干渉信号は、前記参照光路からの光と前記測定光路からの光との干渉に起因する、項目1に記載の小型OCTシステム。
(項目29)
前記複数の光学要素は、測定光路を提供するように配置され、前記干渉信号は、前記測定光路に沿った前記網膜の層からの光の干渉に起因し、随意に、参照光路を伴わない、項目1に記載の小型OCTシステム。
(項目30)
前記回路は、前記干渉信号を前記眼の中へ向かわせられる前記ビームの光路に沿って反射される光の強度プロファイルに変換し、前記強度プロファイルに応答して前記網膜の厚さを決定するように構成されたプロセッサを備えている、項目1に記載の小型OCTシステム。
(項目31)
前記強度プロファイルは、複数の反射ピークを備え、前記プロセッサは、前記複数の反射ピークに応答して、前記厚さを決定するための命令で構成されている、項目30に記載の小型OCTシステム。
(項目32)
前記プロセッサは、前記干渉信号の周波数に応答して、前記強度プロファイルを決定するための命令で構成され、随意に、前記強度プロファイルは、前記検出器を用いて測定される前記干渉信号の高速フーリエ変換を用いて決定される、項目30に記載の小型OCTシステム。
(項目33)
前記干渉信号の周波数は、前記網膜の層の分離距離および前記光源の波長の変化率に対応する、項目30に記載の小型OCTシステム。
(項目34)
前記干渉信号の周波数は、前記網膜の層の分離距離および前記光源から放射される前記ビームの波長の変化率に対応する、項目30に記載の小型OCTシステム。
(項目35)
前記断層撮影システムを眼窩と整列させるための視認標的をさらに備え、前記視認標的は、前記光ビーム、発光ダイオードを用いて画定される標的、またはVCSELのうちの1つ以上のものを備えている、項目1に記載の小型OCTシステム。
(項目36)
前記光源は、第1のVCSELと、第2のVCSELとを備え、前記光ビームは、前記第1のVSCELおよび前記第2のVSCELからの光を備えている、項目1に記載の小型OCTシステム。
(項目37)
前記回路は、類似速度で前記第1のVSCELからの光の第1の波長および前記第2のVSCELからの光の第2の波長を掃引するために、類似掃引周波数を用いて順に前記第1のVCSELおよび前記第2のVCSELを駆動するように構成され、随意に、前記第1のVSCELおよび前記第2のVSCELの前記類似掃引周波数および前記類似速度は、互いの5%以内、随意に、互いの1%以内である、項目36に記載の小型OCTシステム。
(項目38)
前記回路は、前記第2のVSCELがオフであるときに前記第1のVSCELをオンにし、前記第1のVSCELがオフであるときに前記第2のVSCELをオンにし、前記第1のVSCELと前記第2のVCELとからの光の時間的重複を阻止するように構成され、前記第2のVSCELは、前記第1のVSCELがオフにされたとき、オンになり、前記第1のVSCELからの光の約0.1nm以内の波長を有する光を放射するように構成されている、項目36に記載の小型OCTシステム。
(項目39)
前記第1のVSCELからの光を結合するためのビームスプリッタまたは光ファイバのうちの1つ以上のものをさらに備えている、項目36に記載の小型OCTシステム。
(項目40)
前記光源、前記光学要素、前記検出器、および前記回路を支持するための筐体をさらに備え、前記筐体は、前記光ビームを前記眼の中へ向かわせるために、前記眼の前でユーザの手の中で保持されるように構成されている、項目1に記載の小型OCTシステム。
(項目41)
前記筐体は、握持を容易にするために曲面上に複数のくぼみを伴う円筒形を有する、項目40に記載の小型OCTシステム。
(項目42)
前記筐体の向きに応答して測定される眼を測定するためのセンサをさらに備えている、項目40に記載の小型OCTシステム。
(項目43)
他方の眼が測定されている間の一方の眼を閉塞するための閉塞構造をさらに備え、前記閉塞構造は、前記筐体と測定される眼を決定するための前記センサとに結合されている、項目40に記載の小型OCTシステム。
(項目44)
前記筐体は、本体と、前記本体に回転可能に取り付けられた蓋とを備え、前記蓋は、開放位置にあるとき、前記本体の周囲で回転するように構成されている、項目40に記載の小型OCTシステム。
(項目45)
バッテリをさらに備え、前記バッテリは、前記光源よりも前記検出器から遠く離れて位置している、項目40に記載の小型OCTシステム。
(項目46)
ドッキングステーションをさらに備え、前記ドッキングステーションは、前記光源および前記回路に給電するために、前記筐体を受け取り、前記筐体内に含まれる前記バッテリを充電し、前記ドッキングステーションは、前記厚さを遠隔サーバに伝送するための無線通信回路を備え、随意に、前記無線通信回路は、グローバルシステムフォーモバイルコミュニケーションズ(GSM(登録商標))、第3世代(3G)、または第4世代(4G)モジュールを備えている、項目45に記載の小型OCTシステム。
(項目47)
前記回路は、通信ネットワークを通してデータを受信または伝送するように構成されている、項目1に記載の小型OCTシステム。
(項目48)
前記通信ネットワークは、インターネット、セルラーネットワーク、または短距離通信ネットワークを含む、項目1に記載の小型OCTシステム。
(項目49)
前記小型OCTシステムは、約50グラム〜約500グラムの範囲内、随意に、約100グラム〜約400グラムの範囲内の質量を有する、項目1〜48のいずれか1項に記載の小型OCTシステム。
(項目50)
前記小型OCTシステムは、約10mm〜約100mmの範囲内、随意に、約25mm〜約70mmの範囲内で横断する最大距離を有する、項目1〜49のいずれか1項に記載の小型OCTシステム。
(項目51)
筐体であって、前記光源、前記検出器、前記回路、および前記光学要素は、前記筐体内に含まれる、筐体と、
前記光源および前記検出器に結合された光ファイバであって、前記光ファイバは、前記小型OCTシステムから延びている、光ファイバと、
前記光ビームを前記眼と整列させ、前記光ビームを前記眼に向かわせるように前記光ファイバの遠位端に結合された整列構造と
をさらに備えている、項目1〜50のいずれか1項に記載の小型OCTシステム。
(項目52)
小型OCTシステムを用いて患者の網膜の厚さを測定する方法であって、前記方法は、
前記網膜の厚さを繰り返し測定し、それによって、複数の時間に複数の測定をそれぞれ実施することと、
前記複数の測定に基づいて、約30μm〜約70μmの範囲内の前記厚さの変化を検出することと
を含み、
前記小型OCTシステムは、約70μm〜約150μmの範囲内の軸方向分解能を有する、方法。
(項目53)
前記厚さは、約5nm〜10nmの範囲内で掃引する波長を用いて測定される、項目52に記載の方法。
(項目54)
前記反復測定は、前記小型OCTシステムよりも低い分解能値を有する第2のOCTシステムに基づいて、眼科医の受診の24時間以内に第1の測定を実施し、前記小型OCTシステムを用いて測定される前記厚さを調節することと、前記第1の測定後の1日〜20日の範囲内の時間に第2の測定を実施することとを含む、項目52に記載の方法。
(項目55)
前記反復測定は、約5〜20日の範囲内の複数の日にわたって1つの測定を毎日実施することを含む、項目52に記載の方法。
(項目56)
前記複数の時間は、少なくとも1日かつ20日以下、互いに分離されている、項目52に記載の方法。
(項目57)
前記厚さの変化は、少なくとも95%の信頼区間を伴って検出される、項目52に記載の方法。
(項目58)
物体の厚さを測定するための小型OCTシステムであって、前記小型OCTシステムは、
検出器と、
可変波長を有する光ビームを発生させるように構成された光源と、
前記ビームを前記物体の中へ向かわせ、検出器上で干渉信号を発生させるように前記光源に結合された複数の光学要素と、
前記検出器および前記光源に結合された回路と
を備え、
前記回路は、前記波長を変動させ、前記干渉信号に応答して、前記厚さを決定する、小型OCTシステム。
(項目59)
ミラー、複数のミラー、ジンバル、レンズ、検流計、音響光学変調器、電気光学変調器、平行移動光学要素、前記光ビームを横断して平行移動する光学要素、変形可能ミラー、およびxy平行移動ステージから成る群から選択される走査光学要素をさらに備えている、項目1〜58のいずれか1項に記載の小型OCTシステムまたは方法。
(項目60)
視覚カメラ装置をさらに備えている、項目1〜59のいずれか1項に記載の小型OCTシステムまたは方法。
(項目61)
前記視覚カメラ装置は、対象の眼の複数の画像を取得するように構成されている、項目60に記載の小型OCTシステムまたは方法。
(項目62)
前記対象の眼の複数の画像は、対象の眼が後続のOCT測定間に移動したかどうか、および移動した量を決定するために使用される、項目61に記載の小型OCTシステムまたは方法。
(項目63)
眼底カメラ装置をさらに備えている、項目1〜62のいずれか1項に記載の小型OCTシステムまたは方法。
(項目64)
前記眼底カメラは、対象の眼の眼底の複数の画像を取得するように構成されている、項目63に記載の小型OCTシステムまたは方法。
(項目65)
前記対象の眼の眼底の前記複数の画像は、対象の眼が後続のOCT測定間に移動したかどうか、および移動した量を決定するために使用される、項目64に記載の小型OCTシステムまたは方法。
本発明は、例えば、以下を提供する。
(項目1)
網膜の厚さを測定するための小型光干渉断層撮影(OCT)システムであって、前記小型OCTシステムは、
検出器と、
複数の波長を備えている光ビームを発生させるように構成された光源と、
前記光源に結合された複数の光学要素であって、前記複数の光学要素は、前記ビームを眼の中へ向かわせ、前記検出器において干渉信号を発生させる、複数の光学要素と、
前記検出器および前記光源に結合された回路と
を備え、
前記回路は、前記信号に応答して、前記網膜の厚さを決定する、小型OCTシステム。
(項目2)
前記小型OCTシステムは、前記小型OCTシステムの軸方向分解能より小さい精度(または反復性)において網膜における厚さの変化を測定し、前記網膜における厚さの変化は、第1の時間における第1の厚さと、第2の時間における第2の厚さとを備えている、項目1に記載の小型OCTシステム。
(項目3)
前記小型OCTシステムを用いて測定される網膜における厚さの変化は、前記小型OCTシステムの軸方向分解能より小さい、項目1に記載の小型OCTシステム。
(項目4)
前記軸方向分解能は、約150μm〜約30μmの範囲内の分解能値を備え、さらに、随意に、前記値は、約150μm〜約75μmの範囲内である、項目2に記載の小型OCTシステム。
(項目5)
前記光ビームは、可変波長を備え、前記回路は、前記回路からの駆動電流を用いて前記波長を変動させるように構成されている、項目1に記載の小型OCTシステム。
(項目6)
前記網膜の厚さは、前記網膜の第1の層と前記網膜の第2の層との間の距離を備え、前記網膜の厚さは、150μmより大きい、項目1に記載の小型OCTシステム。
(項目7)
前記網膜の厚さは、約150〜300μmの範囲内であり、前記波長範囲は、約2nm〜約10nmの範囲内で掃引され、前記OCTシステムは、約150μm〜約30μmの範囲内の軸方向分解能を備え、随意に、前記波長範囲は、約3nmから約6nmまで掃引され、前記軸方向分解能は、約100μm〜約50μmの範囲内であり、随意に、前記光源は、単一のVSCELを備えている、項目1に記載の小型OCTシステム。
(項目8)
前記網膜の連続した測定間の反復性は、25μm以内であり、少なくとも1週間のより長い時間にわたる測定間の再現性は、25μm以内であり、随意に、前記再現性は、検査対象を用いて測定される、項目7に記載の小型OCTシステム。
(項目9)
前記小型OCTシステムは、前記厚さの2つの測定が50μmより大きく異なる2つの厚さの値を生成するとき、前記厚さにおける変化を決定するように構成されている、項目8に記載の小型OCTシステム。
(項目10)
前記反復性は、1分以内に実施され、95%の信頼区間を伴って決定される測定に基づく、項目8に記載の小型OCTシステム。
(項目11)
前記再現性は、25μm以内であり、前記再現性は、一組の条件の下で、事前決定された期間内に前記網膜に対して1人の個人によって行われる測定における変動を示す、項目8に記載の小型OCTシステム。
(項目12)
前記事前決定された期間は、少なくとも2ヶ月である、項目11に記載の小型OCTシステム。
(項目13)
複数の反射表面を有する検査材料を提供する検査装置をさらに備えている、項目11に記載の小型OCTシステム。
(項目14)
前記厚さは、眼に対する前記小型OCTシステムの移動の特性周波数よりも速く測定され、前記移動は、その手に前記OCTシステムを保持する患者に関連する移動、眼球運動、および振戦から成る群から選択される、項目1に記載の小型OCTシステム。
(項目15)
前記小型OCTシステムは、以下のうちのいずれか2つ、すなわち、約0.1秒(10Hz)、0.02秒(50Hz)、0.01秒(100Hz)、および0.002秒(500Hz)によって定義される範囲内の周波数において測定を実施するように構成されている、項目14に記載の小型OCTシステム。
(項目16)
前記光源、前記複数の光学要素、前記検出器、および前記回路は、前記眼から約200mm以下に前記検出器を伴って前記眼の前で保持されるように構成されている、項目1に記載の小型OCTシステム。
(項目17)
前記患者が前記光ビームを眼窩と整列させるための視認標的をさらに備え、前記視認標的は、前記光ビームもしくは発光ダイオードからの光のうちの1つ以上のものを備えている、項目1に記載の小型OCTシステム。
(項目18)
前記光源は、約5〜10nmの範囲にわたる前記光ビームの発光波長を変動させるように構成されている垂直キャビティ面発光レーザ(VCSEL)を備えている、項目1に記載の小型OCTシステム。
(項目19)
前記VCSELは、波長変動の規定最大定格範囲を有する、項目18に記載の小型OCTシステム。
(項目20)
前記回路は、前記波長変動の規定最大範囲を少なくとも約1nm超えて、随意に、前記波長変動の規定最大範囲を超えて約1nm〜5nmの範囲内で前記VCSELを駆動するように構成されている、項目19に記載の小型OCTシステム。
(項目21)
前記回路は、複数の測定の各々のために定格波長範囲の最大値を上回って前記VSCELを駆動し、かつ、前記VSCELの過熱を阻止するために約1ミリ秒(「ms」)〜約100ミリ秒の範囲内、随意に、約5ミリ秒〜約20ミリ秒の範囲内の量、第2の測定から第1の測定を遅らせるように構成されている、項目19に記載の小型OCTシステム。
(項目22)
前記回路は、波形を有する駆動電流を用いて、前記定格波長範囲の最大値を上回って前記VSCELを駆動するように構成され、前記波形は、前記VSCELの最大定格電流を上回る第1の部分と、前記VSCELの最大定格電流を下回る第2の部分とを有し、前記第1の部分は、前記VSCELの過熱を阻止するために前記波形の持続時間の約50パーセント以下を備えている、項目19に記載の小型OCTシステム。
(項目23)
前記回路は、掃引周波数を伴って波長の範囲にわたって放射波長に掃引させるように構成され、前記回路は、前記干渉信号の周波数に応答して、前記厚さを決定するように構成されている、項目1に記載の小型OCTシステム。
(項目24)
前記掃引周波数は、約50Hz〜約10KHzの範囲内、随意に、約100Hz〜約5kHzまたは約1kHz〜約5KHzの範囲内である、項目23に記載の小型OCTシステム。
(項目25)
前記掃引周波数は、ユーザの眼の振戦または前記ユーザの手の振戦よりも速い、項目23に記載の小型OCTシステム。
(項目26)
前記回路は、前記光源を加熱して前記波長を変化させるように構成されている、項目1に記載の小型OCTシステム。
(項目27)
前記複数の光学要素は、参照光路および測定光路を提供するように配置され、前記干渉信号は、前記参照光路と前記測定光路とに沿った光の干渉に起因する、項目1に記載の小型OCTシステム。
(項目28)
前記複数の光学要素は、参照光路および測定光路を提供するように配置され、前記干渉信号は、前記参照光路からの光と前記測定光路からの光との干渉に起因する、項目1に記載の小型OCTシステム。
(項目29)
前記複数の光学要素は、測定光路を提供するように配置され、前記干渉信号は、前記測定光路に沿った前記網膜の層からの光の干渉に起因し、随意に、参照光路を伴わない、項目1に記載の小型OCTシステム。
(項目30)
前記回路は、前記干渉信号を前記眼の中へ向かわせられる前記ビームの光路に沿って反射される光の強度プロファイルに変換し、前記強度プロファイルに応答して前記網膜の厚さを決定するように構成されたプロセッサを備えている、項目1に記載の小型OCTシステム。
(項目31)
前記強度プロファイルは、複数の反射ピークを備え、前記プロセッサは、前記複数の反射ピークに応答して、前記厚さを決定するための命令で構成されている、項目30に記載の小型OCTシステム。
(項目32)
前記プロセッサは、前記干渉信号の周波数に応答して、前記強度プロファイルを決定するための命令で構成され、随意に、前記強度プロファイルは、前記検出器を用いて測定される前記干渉信号の高速フーリエ変換を用いて決定される、項目30に記載の小型OCTシステム。
(項目33)
前記干渉信号の周波数は、前記網膜の層の分離距離および前記光源の波長の変化率に対応する、項目30に記載の小型OCTシステム。
(項目34)
前記干渉信号の周波数は、前記網膜の層の分離距離および前記光源から放射される前記ビームの波長の変化率に対応する、項目30に記載の小型OCTシステム。
(項目35)
前記断層撮影システムを眼窩と整列させるための視認標的をさらに備え、前記視認標的は、前記光ビーム、発光ダイオードを用いて画定される標的、またはVCSELのうちの1つ以上のものを備えている、項目1に記載の小型OCTシステム。
(項目36)
前記光源は、第1のVCSELと、第2のVCSELとを備え、前記光ビームは、前記第1のVSCELおよび前記第2のVSCELからの光を備えている、項目1に記載の小型OCTシステム。
(項目37)
前記回路は、類似速度で前記第1のVSCELからの光の第1の波長および前記第2のVSCELからの光の第2の波長を掃引するために、類似掃引周波数を用いて順に前記第1のVCSELおよび前記第2のVCSELを駆動するように構成され、随意に、前記第1のVSCELおよび前記第2のVSCELの前記類似掃引周波数および前記類似速度は、互いの5%以内、随意に、互いの1%以内である、項目36に記載の小型OCTシステム。
(項目38)
前記回路は、前記第2のVSCELがオフであるときに前記第1のVSCELをオンにし、前記第1のVSCELがオフであるときに前記第2のVSCELをオンにし、前記第1のVSCELと前記第2のVCELとからの光の時間的重複を阻止するように構成され、前記第2のVSCELは、前記第1のVSCELがオフにされたとき、オンになり、前記第1のVSCELからの光の約0.1nm以内の波長を有する光を放射するように構成されている、項目36に記載の小型OCTシステム。
(項目39)
前記第1のVSCELからの光を結合するためのビームスプリッタまたは光ファイバのうちの1つ以上のものをさらに備えている、項目36に記載の小型OCTシステム。
(項目40)
前記光源、前記光学要素、前記検出器、および前記回路を支持するための筐体をさらに備え、前記筐体は、前記光ビームを前記眼の中へ向かわせるために、前記眼の前でユーザの手の中で保持されるように構成されている、項目1に記載の小型OCTシステム。
(項目41)
前記筐体は、握持を容易にするために曲面上に複数のくぼみを伴う円筒形を有する、項目40に記載の小型OCTシステム。
(項目42)
前記筐体の向きに応答して測定される眼を測定するためのセンサをさらに備えている、項目40に記載の小型OCTシステム。
(項目43)
他方の眼が測定されている間の一方の眼を閉塞するための閉塞構造をさらに備え、前記閉塞構造は、前記筐体と測定される眼を決定するための前記センサとに結合されている、項目40に記載の小型OCTシステム。
(項目44)
前記筐体は、本体と、前記本体に回転可能に取り付けられた蓋とを備え、前記蓋は、開放位置にあるとき、前記本体の周囲で回転するように構成されている、項目40に記載の小型OCTシステム。
(項目45)
バッテリをさらに備え、前記バッテリは、前記光源よりも前記検出器から遠く離れて位置している、項目40に記載の小型OCTシステム。
(項目46)
ドッキングステーションをさらに備え、前記ドッキングステーションは、前記光源および前記回路に給電するために、前記筐体を受け取り、前記筐体内に含まれる前記バッテリを充電し、前記ドッキングステーションは、前記厚さを遠隔サーバに伝送するための無線通信回路を備え、随意に、前記無線通信回路は、グローバルシステムフォーモバイルコミュニケーションズ(GSM(登録商標))、第3世代(3G)、または第4世代(4G)モジュールを備えている、項目45に記載の小型OCTシステム。
(項目47)
前記回路は、通信ネットワークを通してデータを受信または伝送するように構成されている、項目1に記載の小型OCTシステム。
(項目48)
前記通信ネットワークは、インターネット、セルラーネットワーク、または短距離通信ネットワークを含む、項目1に記載の小型OCTシステム。
(項目49)
前記小型OCTシステムは、約50グラム〜約500グラムの範囲内、随意に、約100グラム〜約400グラムの範囲内の質量を有する、項目1〜48のいずれか1項に記載の小型OCTシステム。
(項目50)
前記小型OCTシステムは、約10mm〜約100mmの範囲内、随意に、約25mm〜約70mmの範囲内で横断する最大距離を有する、項目1〜49のいずれか1項に記載の小型OCTシステム。
(項目51)
筐体であって、前記光源、前記検出器、前記回路、および前記光学要素は、前記筐体内に含まれる、筐体と、
前記光源および前記検出器に結合された光ファイバであって、前記光ファイバは、前記小型OCTシステムから延びている、光ファイバと、
前記光ビームを前記眼と整列させ、前記光ビームを前記眼に向かわせるように前記光ファイバの遠位端に結合された整列構造と
をさらに備えている、項目1〜50のいずれか1項に記載の小型OCTシステム。
(項目52)
小型OCTシステムを用いて患者の網膜の厚さを測定する方法であって、前記方法は、
前記網膜の厚さを繰り返し測定し、それによって、複数の時間に複数の測定をそれぞれ実施することと、
前記複数の測定に基づいて、約30μm〜約70μmの範囲内の前記厚さの変化を検出することと
を含み、
前記小型OCTシステムは、約70μm〜約150μmの範囲内の軸方向分解能を有する、方法。
(項目53)
前記厚さは、約5nm〜10nmの範囲内で掃引する波長を用いて測定される、項目52に記載の方法。
(項目54)
前記反復測定は、前記小型OCTシステムよりも低い分解能値を有する第2のOCTシステムに基づいて、眼科医の受診の24時間以内に第1の測定を実施し、前記小型OCTシステムを用いて測定される前記厚さを調節することと、前記第1の測定後の1日〜20日の範囲内の時間に第2の測定を実施することとを含む、項目52に記載の方法。
(項目55)
前記反復測定は、約5〜20日の範囲内の複数の日にわたって1つの測定を毎日実施することを含む、項目52に記載の方法。
(項目56)
前記複数の時間は、少なくとも1日かつ20日以下、互いに分離されている、項目52に記載の方法。
(項目57)
前記厚さの変化は、少なくとも95%の信頼区間を伴って検出される、項目52に記載の方法。
(項目58)
物体の厚さを測定するための小型OCTシステムであって、前記小型OCTシステムは、
検出器と、
可変波長を有する光ビームを発生させるように構成された光源と、
前記ビームを前記物体の中へ向かわせ、検出器上で干渉信号を発生させるように前記光源に結合された複数の光学要素と、
前記検出器および前記光源に結合された回路と
を備え、
前記回路は、前記波長を変動させ、前記干渉信号に応答して、前記厚さを決定する、小型OCTシステム。
(項目59)
ミラー、複数のミラー、ジンバル、レンズ、検流計、音響光学変調器、電気光学変調器、平行移動光学要素、前記光ビームを横断して平行移動する光学要素、変形可能ミラー、およびxy平行移動ステージから成る群から選択される走査光学要素をさらに備えている、項目1〜58のいずれか1項に記載の小型OCTシステムまたは方法。
(項目60)
視覚カメラ装置をさらに備えている、項目1〜59のいずれか1項に記載の小型OCTシステムまたは方法。
(項目61)
前記視覚カメラ装置は、対象の眼の複数の画像を取得するように構成されている、項目60に記載の小型OCTシステムまたは方法。
(項目62)
前記対象の眼の複数の画像は、対象の眼が後続のOCT測定間に移動したかどうか、および移動した量を決定するために使用される、項目61に記載の小型OCTシステムまたは方法。
(項目63)
眼底カメラ装置をさらに備えている、項目1〜62のいずれか1項に記載の小型OCTシステムまたは方法。
(項目64)
前記眼底カメラは、対象の眼の眼底の複数の画像を取得するように構成されている、項目63に記載の小型OCTシステムまたは方法。
(項目65)
前記対象の眼の眼底の前記複数の画像は、対象の眼が後続のOCT測定間に移動したかどうか、および移動した量を決定するために使用される、項目64に記載の小型OCTシステムまたは方法。
Claims (15)
- 網膜の厚さを測定するための小型光干渉断層撮影(OCT)システムであって、前記小型OCTシステムは、
検出器と、
複数の波長を備えている光ビームを発生させるように構成された光源と、
前記光源に結合された複数の光学要素であって、前記複数の光学要素は、前記ビームを眼の中へ向かわせ、前記検出器において干渉信号を発生させる、複数の光学要素と、
前記検出器および前記光源に結合された回路と
を備え、
前記回路は、前記信号に応答して、前記網膜の厚さを決定する、小型OCTシステム。 - 前記小型OCTシステムは、前記小型OCTシステムの軸方向分解能より小さい精度において網膜における厚さの変化を測定し、前記網膜における厚さの変化は、第1の時間における第1の厚さと、第2の時間における第2の厚さとを備え、前記軸方向分解能は、約150μm〜約30μmの範囲内の分解能値を備えている、請求項1に記載の小型OCTシステム。
- 前記光ビームは、可変波長を備え、前記回路は、前記回路からの駆動電流を用いて前記波長を変動させるように構成されている、請求項1に記載の小型OCTシステム。
- 前記網膜の厚さは、約150〜300μmの範囲内であり、前記波長範囲は、約2nm〜約10nmの範囲内で掃引され、前記OCTシステムは、約150μm〜約30μmの範囲内の軸方向分解能を備え、前記光源は、単一のVSCELを備えている、請求項1に記載の小型OCTシステム。
- 前記厚さは、眼に対する前記小型OCTシステムの移動の特性周波数よりも速く測定され、前記移動は、その手に前記OCTシステムを保持する患者に関連する移動、眼球運動、および振戦から成る群から選択される、請求項1に記載の小型OCTシステム。
- 前記光源、前記複数の光学要素、前記検出器、および前記回路は、前記眼から約200mm以下に前記検出器を伴って前記眼の前で保持されるように構成されている、請求項1に記載の小型OCTシステム。
- 前記患者が前記光ビームを眼窩と整列させるための視認標的をさらに備え、前記視認標的は、前記光ビームもしくは発光ダイオードからの光のうちの1つ以上のものを備えている、請求項1に記載の小型OCTシステム。
- 前記光源は、約5〜10nmの範囲にわたる前記光ビームの発光波長を変動させるように構成されている垂直キャビティ面発光レーザ(VCSEL)を備えている、請求項1に記載の小型OCTシステム。
- 前記VCSELは、波長変動の規定最大定格範囲を有し、前記回路は、前記波長変動の規定最大範囲を少なくとも約1nm超えて、前記波長変動の規定最大範囲を超えて約1nm〜5nmの範囲内で前記VCSELを駆動するように構成されている、請求項8に記載の小型OCTシステム。
- 前記回路は、複数の測定の各々のために定格波長範囲の最大値を上回って前記VSCELを駆動し、かつ、前記VSCELの過熱を阻止するために約1ミリ秒(「ms」)〜約100ミリ秒の範囲内の量、第2の測定から第1の測定を遅らせるように構成されている、請求項8に記載の小型OCTシステム。
- 前記回路は、波形を有する駆動電流を用いて、前記定格波長範囲の最大値を上回って前記VSCELを駆動するように構成され、前記波形は、前記VSCELの最大定格電流を上回る第1の部分と、前記VSCELの最大定格電流を下回る第2の部分とを有し、前記第1の部分は、前記VSCELの過熱を阻止するために前記波形の持続時間の約50パーセント以下を備えている、請求項8に記載の小型OCTシステム。
- 前記回路は、掃引周波数を伴って波長の範囲にわたって放射波長に掃引させるように構成され、前記回路は、前記干渉信号の周波数に応答して、前記厚さを決定するように構成され、前記掃引周波数は、約50Hz〜約10KHzの範囲内である、請求項1に記載の小型OCTシステム。
- 前記回路は、前記光源を加熱して前記波長を変化させるように構成されている、請求項1に記載の小型OCTシステム。
- 前記複数の光学要素は、参照光路および測定光路を提供するように配置され、前記干渉信号は、前記参照光路と前記測定光路とに沿った光の干渉に起因し、前記回路は、前記干渉信号を前記眼の中へ向かわせられる前記ビームの光路に沿って反射される光の強度プロファイルに変換し、前記強度プロファイルに応答して前記網膜の厚さを決定するように構成されたプロセッサを備え、前記強度プロファイルは、複数の反射ピークを備え、前記プロセッサは、前記複数の反射ピークに応答して、前記厚さを決定するための命令で構成されている、請求項1に記載の小型OCTシステム。
- 前記光源は、第1のVCSELと、第2のVCSELとを備え、前記光ビームは、前記第1のVSCELおよび前記第2のVSCELからの光を備えている、請求項1に記載の小型OCTシステム。
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