JP5322172B2 - Simulated fundus - Google Patents
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Description
本発明は、眼底検査装置の調整および管理に有用な眼底の模型に関するものである。特に、補償光学機能と分光画像計測機能を有する高性能の眼底検査装置の物理的・光学的性能を定量的に評価するのに適した眼底の模型に関するものである。 The present invention relates to a fundus model useful for adjusting and managing a fundus examination apparatus. In particular, the present invention relates to a fundus model suitable for quantitatively evaluating the physical and optical performance of a high-performance fundus examination apparatus having an adaptive optics function and a spectral image measurement function.
各種疾患の診断および早期発見のため、眼底検査装置を用いて、眼底の光学特性を測定している。眼底検査装置の測定精度を維持するためには、既知の光学特性を有する眼底を用いて、この装置を調整する必要がある。入手困難性や劣化の観点から、生命体の眼底を眼底検査装置の調整に用いるのは現実的ではない。そこで、模擬眼底が眼底検査装置の調整に用いられている。 For diagnosis and early detection of various diseases, the fundus examination apparatus is used to measure the optical characteristics of the fundus. In order to maintain the measurement accuracy of the fundus examination apparatus, it is necessary to adjust the apparatus using a fundus having known optical characteristics. From the viewpoint of difficulty in acquisition and deterioration, it is not realistic to use the fundus of a living organism for adjustment of the fundus examination apparatus. Therefore, the simulated fundus is used for adjusting the fundus examination apparatus.
模擬眼底を含む模型眼としては、人眼の屈折力に相当する屈折力を有するレンズ部材と、レンズ部材からの光を全反射するファイバーを有する擬似眼底部材と、擬似眼底部材の裏面側に配置された鏡面反射部を備えるものがある（特許文献１参照）。 As a model eye including a simulated fundus, a lens member having a refractive power corresponding to the refractive power of the human eye, a pseudo fundus member having a fiber that totally reflects light from the lens member, and a back surface side of the pseudo fundus member Some have a specular reflection part (see Patent Document 1).
近年、光の波面歪みを実時間で検出し補正する補償光学機能と、面内に分布する物質の成分を画像解析で定量的に測定する分光画像計測機能とを有する高機能な眼底検査装置が開発されつつある。このような眼底検査装置は、例えば、面内２μｍ×２μｍ、深さ２μｍ程度の空間分解能を有し、視細胞の形態のみならず、微細血管内の血球動態、または網膜全体の酸素分圧分布や毛細血管壁の変性に伴う白濁や反射亢進などを反映する色調変化をも検出できる。 In recent years, a highly functional fundus examination apparatus has a compensation optical function that detects and corrects a wavefront distortion of light in real time and a spectral image measurement function that quantitatively measures a component of a substance distributed in the plane by image analysis. It is being developed. Such a fundus examination apparatus has, for example, a spatial resolution of about 2 μm × 2 μm in plane and a depth of about 2 μm. It is also possible to detect changes in color tone that reflect white turbidity and increased reflection due to degeneration of capillary walls.
しかしながら、上記模型眼では、眼底検査装置の高度な色調観察機能を定量的にチェックできない。本発明は、この問題点に鑑みて成されたものであり、眼底検査装置の物理的・光学的性能を定量的に評価し、この装置の調整および特性管理に有用な模擬眼底を提供することを目的とする。 However, the model eye cannot quantitatively check the advanced color tone observation function of the fundus inspection apparatus. The present invention has been made in view of this problem, and quantitatively evaluates the physical and optical performance of a fundus examination apparatus, and provides a simulated fundus useful for adjustment and characteristic management of the apparatus. With the goal.
本発明のある態様は、基板と、基板上に設けられ、複数の微粒子を有する微粒子層と、微粒子層上に設けられ、毛細血管を模したパターンを有する模擬血管パターン層と、を有する模擬眼底である。模擬眼底は、微粒子層を覆い微粒子層の表面の凹凸を緩和するオーバーコート層をさらに有し、模擬血管パターン層はオーバーコート層上に設けられていても良い。 An aspect of the present invention provides a simulated fundus having a substrate, a particulate layer provided on the substrate and having a plurality of particulates, and a simulated blood vessel pattern layer provided on the particulate layer and having a pattern imitating a capillary vessel It is. The simulated fundus may further include an overcoat layer that covers the fine particle layer and relaxes irregularities on the surface of the fine particle layer, and the simulated blood vessel pattern layer may be provided on the overcoat layer.
また、模擬眼底は、基板上に設けられ、複数の微粒子の配列を制御すると共に、複数の微粒子を保持する保持層をさらに有していても良い。保持層は、光応答性高分子を有する層であっても良い。また、保持層は、１０ｎｍ〜1０μｍの間隔で凹凸を繰り返す表面構造を有していても良い。 The simulated fundus may further include a holding layer that is provided on the substrate, controls the arrangement of the plurality of particles, and holds the plurality of particles. The holding layer may be a layer having a photoresponsive polymer. Further, the holding layer may have a surface structure in which irregularities are repeated at intervals of 10 nm to 10 μm.
模擬眼底は、基板の微粒子層とは反対側の面に設けられ、基板への入射光を反射する反射層をさらに有していても良い。微粒子層は、自己組織化によって形成された層であっても良い。また、微粒子層は、１層に配列された複数の微粒子から構成されても良い。また、毛細血管を模したパターンは、２以上の模擬血液が凝固されたパターン部分を有し、２以上の模擬血液は、酸素飽和状態が異なる２以上の血液の光の吸収スペクトルを模した液体であっても良い。 The simulated fundus may further include a reflective layer that is provided on the surface of the substrate opposite to the fine particle layer and reflects incident light on the substrate. The fine particle layer may be a layer formed by self-assembly. The fine particle layer may be composed of a plurality of fine particles arranged in one layer. The pattern simulating capillaries has a pattern portion in which two or more simulated bloods are coagulated, and the two or more simulated bloods are liquids that simulate the absorption spectra of two or more bloods having different oxygen saturation states. It may be.
本発明の模擬眼底によれば、眼底検査装置が持つ高分解能形態観察機能、および高度な色調観察機能を、同時かつ定量的にチェックすることができる。 According to the simulated fundus of the present invention, the high-resolution form observation function and the advanced color tone observation function of the fundus examination apparatus can be simultaneously and quantitatively checked.
図１は、本発明の実施の形態に係る模擬眼底１０を示す。模擬眼底１０は、基板１２と、保持層１４と、微粒子層１６と、オーバーコート層１８と、パターン形成層２０と、表面保護層２２を備える。なお、基板１２の微粒子層１６とは反対側の面に、基板１２への入射光を反射する反射層（不図示）を設けても良い。反射層を設けることによって、眼底検査装置の照明光の強度または検出器の光感度が十分でない場合でも、この眼底検査装置による模擬眼底の観察が可能となることがある。 FIG. 1 shows a simulated fundus 10 according to an embodiment of the present invention. The simulated fundus 10 includes a substrate 12, a holding layer 14, a fine particle layer 16, an overcoat layer 18, a pattern forming layer 20, and a surface protective layer 22. Note that a reflective layer (not shown) that reflects incident light on the substrate 12 may be provided on the surface of the substrate 12 opposite to the fine particle layer 16. By providing the reflective layer, even when the intensity of the illumination light of the fundus examination apparatus or the light sensitivity of the detector is not sufficient, it may be possible to observe the simulated fundus using this fundus examination apparatus.
基板１２は、人眼の強膜に相当する。基板１２は、例えば、縦２５ｍｍ、横２５ｍｍ、厚さ１ｍｍのスライドガラスで構成することができる。基板１２の材質としては、スライドガラス以外にも、ＰＥＴフィルム、ポリカーボネート、アクリル樹脂をはじめとするプラスチック材料、さらには、ゼラチン、セルロース、ポリ乳酸など生物由来の材料も用いることができる。 The substrate 12 corresponds to the sclera of the human eye. The substrate 12 can be composed of, for example, a slide glass having a length of 25 mm, a width of 25 mm, and a thickness of 1 mm. As the material of the substrate 12, besides the slide glass, plastic materials such as PET film, polycarbonate, acrylic resin, and biological materials such as gelatin, cellulose, polylactic acid, and the like can be used.
保持層１４は、後述する微粒子層１６を構成する複数の微粒子１７を保持することによって、基板１２上に微粒子層１６を配置する。保持層１４は、複数の微粒子１７の配列を制御できるものが好ましい。なお、本願において「基板上」とは、接するか否かに関わらず基板の上方を示す。「微粒子層上」や「オーバーコート層上」等も同様である。複数の微粒子１７を基板１２に保持できれば、保持層１４の材質および構造は問わない。保持層１４は、複数の微粒子１７を化学的・物理的に接着して保持するものでも良いし、複数の微粒子１７をはめ込んで固定する凹凸面を有するものでも良い。 The holding layer 14 arranges the fine particle layer 16 on the substrate 12 by holding a plurality of fine particles 17 constituting the fine particle layer 16 described later. The holding layer 14 is preferably one that can control the arrangement of the plurality of fine particles 17. In the present application, “on the substrate” means above the substrate regardless of whether or not it is in contact. The same applies to “on the fine particle layer” and “on the overcoat layer”. As long as the plurality of fine particles 17 can be held on the substrate 12, the material and structure of the holding layer 14 are not limited. The holding layer 14 may hold the plurality of fine particles 17 by chemically and physically adhering them, or may have a concavo-convex surface for fitting and fixing the plurality of fine particles 17.
微粒子１７の接着方法は、表面化学反応伴う化学的固着、ファンデアワールス力や静電引力その他の物理的吸着、熱的な融着、またはその他の手段による方法が適用できる。微粒子１７をはめ込んで固定する凹凸面の作製には、フォトリソグラフィー法、電子ビーム形成法、化学エッチング法、レーザーアブレーション法、熱エンボス法、光誘起表面レリーフ法（光応答性高分子上に光で凹凸を形成する技術）、または、その他の汎用方法が適用できる。 As a method for adhering the fine particles 17, methods such as chemical fixation accompanied by surface chemical reaction, van der Waals force or electrostatic attraction, other physical adsorption, thermal fusion, or other means can be applied. The concavo-convex surface in which the fine particles 17 are fixed by being inserted is prepared by photolithography, electron beam forming, chemical etching, laser ablation, thermal embossing, photoinduced surface relief (light on photoresponsive polymer). Techniques for forming irregularities) or other general-purpose methods can be applied.
なお、微粒子１７が保持層１４を伴わずに基板１２上に構造化、固定化できる場合、保持層１４は必須ではない。また、基板１２上に保持層１４を別途設けず、基板１２の表面を凹凸に加工することによって、保持層１４を形成しても良い。基板１２または保持層１４の表面に、トップダウン型微細加工技術を用いて作製する人工的な凹凸構造、または、ボトムアップ型微細加工技術を用いて作製する自然発生的構造を付与させると、微粒子層１６における微粒子１７の配列構造を制御するためのテンプレートとして好適な効果が期待できる。 In the case where the fine particles 17 can be structured and fixed on the substrate 12 without the holding layer 14, the holding layer 14 is not essential. Alternatively, the holding layer 14 may be formed by processing the surface of the substrate 12 into irregularities without separately providing the holding layer 14 on the substrate 12. When the surface of the substrate 12 or the holding layer 14 is provided with an artificial concavo-convex structure produced using a top-down microfabrication technique or a spontaneous structure produced using a bottom-up microfabrication technique, fine particles A suitable effect can be expected as a template for controlling the arrangement structure of the fine particles 17 in the layer 16.
基板１２の表面を加工する方法としては、フォトリソグラフィー法、電子ビーム形成法、光誘起表面レリーフ法（光応答性高分子上に光で凹凸を形成する技術）、化学エッチング法、レーザーアブレーション法、熱エンボス法、またはその他の汎用方法が適用できる。また、ボトムアップ型微細加工技術としては、例えば、微粒子の自己組織化や相分離のような材料とプロセスに由来する構造形成技術を用いることができる。 As a method for processing the surface of the substrate 12, a photolithography method, an electron beam forming method, a light-induced surface relief method (a technology for forming irregularities with light on a photoresponsive polymer), a chemical etching method, a laser ablation method, A hot embossing method or other general-purpose methods can be applied. Moreover, as the bottom-up type microfabrication technology, for example, a structure formation technology derived from materials and processes such as self-organization of fine particles and phase separation can be used.
また、補償光学系において、眼底に集光するセンシング光を等方的に散乱させ、光波波面補償に用いる参照用点光源を効果的に生じさせることを目的として、光散乱特性が付与された膜を保持層１４として好適に用いることができる。このような光散乱特性が付与された保持層１４としては、１０ｎｍ〜1０μｍの間隔で凹凸を繰り返す表面構造を有するものが挙げられる。 In addition, in the compensation optical system, a film provided with light scattering characteristics for the purpose of isotropically scattering the sensing light condensed on the fundus and effectively generating a reference point light source used for light wavefront compensation Can be suitably used as the holding layer 14. Examples of the holding layer 14 having such light scattering properties include those having a surface structure in which irregularities are repeated at intervals of 10 nm to 10 μm.
本実施の形態では、保持層１４は、光応答性高分子であるアゾベンゼンを有する層である。光応答性高分子を有する保持層１４は、保持層１４の少なくとも微粒子層１６側の表面が、光応答性高分子から構成される。もちろん、保持層１４全体が光応答性高分子から構成されても良い。光応答性高分子とは、特定波長の光（主に紫外〜赤外領域の光）が照射されることによって極性、親・疎水性、体積、機械的特性等の化学・物理的特性が変化する高分子をいう。光応答性高分子としては、アゾベンゼン以外にもフルギド類、ジアリールエテン類、スピロオキサジン類、スピロピラン類をはじめとするフォトクロミック化合物、または光架橋型、光重合型、光分解型のフォトポリマーなどが挙げられる。 In the present embodiment, the holding layer 14 is a layer having azobenzene which is a photoresponsive polymer. In the holding layer 14 having a photoresponsive polymer, at least the surface of the holding layer 14 on the fine particle layer 16 side is composed of a photoresponsive polymer. Of course, the entire holding layer 14 may be made of a photoresponsive polymer. Photoresponsive polymer changes its chemical / physical properties such as polarity, hydrophilicity / hydrophobicity, volume, mechanical properties, etc. when irradiated with light of specific wavelength (mainly ultraviolet to infrared light) Refers to a polymer. Photoresponsive polymers include photochromic compounds such as fulgides, diarylethenes, spirooxazines, spiropyrans, or photocrosslinked, photopolymerizable, and photodegradable photopolymers in addition to azobenzene. .
光応答性高分子は、複数の微粒子１７の配列を制御できる。すなわち、光応答性高分子を用いることによって、基板１２上に１層に配列された微粒子１７から構成される微粒子層１６を簡便に形成することができる。光応答性高分子を用いて微粒子１７を１層に配列する方法は後述する。 The photoresponsive polymer can control the arrangement of the plurality of fine particles 17. That is, by using the photoresponsive polymer, the fine particle layer 16 composed of the fine particles 17 arranged in one layer on the substrate 12 can be easily formed. A method of arranging the fine particles 17 in one layer using a photoresponsive polymer will be described later.
複数の微粒子１７を有する微粒子層１６は、保持層１４を介して基板１２上に設けられる。微粒子１７は、人眼の視細胞に相当する。保持層１４と微粒子層１６で、または微粒子層１６単独で、模擬視細胞層１３を構成する。微粒子層１６は、粒径１μｍから５μｍの複数の微粒子１７から構成される。微粒子１７は、例えば、プラスチック製、シリカ製、チタニア製、金属製である。微粒子１７をポリスチレン製とした場合、単一の粒径の微粒子１７から微粒子層１６を構成しても良いし、異なる複数の粒径の微粒子１７を組み合わせて微粒子層１６を構成しても良い。 A fine particle layer 16 having a plurality of fine particles 17 is provided on the substrate 12 via the holding layer 14. The fine particles 17 correspond to human visual cells. The simulated photoreceptor layer 13 is constituted by the holding layer 14 and the fine particle layer 16 or the fine particle layer 16 alone. The fine particle layer 16 is composed of a plurality of fine particles 17 having a particle diameter of 1 μm to 5 μm. The fine particles 17 are made of, for example, plastic, silica, titania, or metal. When the fine particles 17 are made of polystyrene, the fine particle layer 16 may be composed of fine particles 17 having a single particle diameter, or the fine particle layer 16 may be composed of a combination of fine particles 17 having a plurality of different particle diameters.
異なる複数の粒径の粒子を組み合わせて微粒子層１６を構成する場合、各粒径成分の混合比は任意である。人眼の視細胞構造の模擬という観点からは、粒径1μｍ、２μｍ、および３μｍの３種の微粒子１７を、重量比で１：２：３〜６：３：１の範囲で混合して得られる微粒子層１６が特に好適である。また、透明である無着色粒子と着色粒子を混合して得られる微粒子層１６は、粒径だけではなく、着色度によって微粒子の計測が可能となるため、眼底検査装置の物理的・光学的性能を定量的に評価するために好適である。 When the fine particle layer 16 is configured by combining particles having a plurality of different particle diameters, the mixing ratio of the respective particle diameter components is arbitrary. From the viewpoint of simulating the visual cell structure of the human eye, three types of fine particles 17 having a particle size of 1 μm, 2 μm, and 3 μm are mixed in a weight ratio of 1: 2: 3 to 6: 3: 1. The fine particle layer 16 is particularly suitable. In addition, since the fine particle layer 16 obtained by mixing transparent non-colored particles and colored particles can measure fine particles not only by the particle size but also by the degree of coloration, the physical and optical performance of the fundus examination apparatus. Is suitable for quantitative evaluation.
本実施の形態では、微粒子層１６は自己組織化によって形成されている。ここで自己組織化とは、複数種の微粒子を含む分散液を基板上に展開した後、分散媒を徐々に蒸発させる過程において、微粒子間同士、あるいは、微粒子と基板間に発生する相互作用（引力または斥力）の結果として、複数種の微粒子が規則的、もしくは、ランダムな状態で基板上に配置されるプロセスをいう。自己組織化による微粒子層１６の形成は、例えば、着色粒子と無着色粒子のポリスチレン微粒子の混合物の分散液を、基板１２上または保持層１４上に展開し、分散媒を蒸発させることにより行われる。なお、微粒子１７は、ポリスチレン以外に、ポリイミド、ポリメチルメタクリレートなどの汎用高分子材料から構成されても良い。 In the present embodiment, the fine particle layer 16 is formed by self-organization. Here, self-organization refers to an interaction that occurs between fine particles or between fine particles and a substrate in the process of gradually evaporating the dispersion medium after a dispersion liquid containing plural kinds of fine particles is spread on the substrate ( A process in which a plurality of types of fine particles are arranged on a substrate in a regular or random state as a result of attraction or repulsion. Formation of the fine particle layer 16 by self-organization is performed, for example, by spreading a dispersion of a mixture of colored particles and polystyrene particles of non-colored particles on the substrate 12 or the holding layer 14 and evaporating the dispersion medium. . The fine particles 17 may be made of a general-purpose polymer material such as polyimide or polymethyl methacrylate in addition to polystyrene.
図２は、自己組織化によって形成された微粒子層１６の表面の状態を示す。この微粒子層１６は、粒径の異なる３種のポリスチレン微粒子の水分散液をガラス板に滴下して、水を蒸発させて得たものである。３種のポリスチレン微粒子の着色状態・粒径・混合比（重量比）は、それぞれ無着色粒子・３μｍ・４０％、青色粒子・２μｍ・２０％、赤色粒子・１μｍ・４０％である。このように、自己組織化によって微粒子層１６を形成することにより、視細胞を模した幾何構造および色の分布を有する層が簡易に得られる。 FIG. 2 shows the state of the surface of the fine particle layer 16 formed by self-assembly. The fine particle layer 16 is obtained by dropping an aqueous dispersion of three kinds of polystyrene fine particles having different particle diameters onto a glass plate to evaporate water. The colored state, particle size, and mixing ratio (weight ratio) of the three kinds of polystyrene fine particles are uncolored particles, 3 μm, 40%, blue particles, 2 μm, 20%, and red particles, 1 μm, 40%, respectively. In this way, by forming the fine particle layer 16 by self-organization, a layer having a geometric structure and color distribution simulating a photoreceptor cell can be easily obtained.
オーバーコート層１８は、微粒子層１６の表面の凹凸を緩和し、すなわち表面の凹凸を平滑化し、パターン形成層２０の形成を補助したり、光の散乱を低減させたりする。オーバーコート層１８は、可視光に対して良好な透明性を有し、かつ、屈折率が微粒子１７の屈折率と近いことが望ましい。オーバーコート層１８の厚さは、１μｍ〜１ｍｍの範囲で任意に設定可能である。 The overcoat layer 18 relaxes the unevenness on the surface of the fine particle layer 16, that is, smoothes the unevenness on the surface, assists the formation of the pattern forming layer 20, and reduces light scattering. The overcoat layer 18 desirably has good transparency to visible light and has a refractive index close to that of the fine particles 17. The thickness of the overcoat layer 18 can be arbitrarily set in the range of 1 μm to 1 mm.
オーバーコート層１８は、保持層１４や微粒子１７を溶解しない溶媒に溶かされた材料、例えば、水または温水などに溶かされたポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド、セルロースエステル、セルロースエーテルなど、メタノールなどに溶かされたポリビニルピロリドンなど、あるいは、シクロヘキサンに溶かされたポリジメチルシロキサンなどから構成される。なお、オーバーコート層１８は、模擬眼底１０の必須構成部材ではない。 The overcoat layer 18 is dissolved in a material dissolved in a solvent that does not dissolve the holding layer 14 or the fine particles 17, for example, polyvinyl alcohol, polyacrylamide, cellulose ester, cellulose ether, or the like dissolved in water or warm water. Polyvinyl pyrrolidone, or polydimethylsiloxane dissolved in cyclohexane. The overcoat layer 18 is not an essential component of the simulated fundus 10.
パターン形成層２０は、オーバーコート層１８上に設けられ、表面に毛細血管を模したパターン（不図示）が形成されている。この毛細血管を模したパターンとパターン形成層２０とで、模擬血管パターン層１９を構成する。本実施の形態では、オーバーコート層１８上にパターン形成層２０が直接設けられているが、オーバーコート層１８とパターン形成層２０との間にバッファー層（不図示）を設けても良い。 The pattern forming layer 20 is provided on the overcoat layer 18, and a pattern (not shown) imitating a capillary is formed on the surface. A simulated blood vessel pattern layer 19 is composed of the pattern imitating the capillaries and the pattern forming layer 20. In the present embodiment, the pattern forming layer 20 is directly provided on the overcoat layer 18, but a buffer layer (not shown) may be provided between the overcoat layer 18 and the pattern forming layer 20.
バッファー層を設けることによって、微粒子層１６とパターン形成層２０との間隔を、人眼の視細胞と毛細血管との間隔に近似させることができる。また、例えば、オーバーコート層１８を平坦化に適した材料で、バッファー層を安定性に優れた材料でそれぞれ構成すれば、機能面やコスト面で優れた模擬眼底が得られる。 By providing the buffer layer, the interval between the fine particle layer 16 and the pattern forming layer 20 can be approximated to the interval between human visual cells and capillaries. Further, for example, if the overcoat layer 18 is made of a material suitable for planarization and the buffer layer is made of a material having excellent stability, a simulated fundus that is excellent in terms of function and cost can be obtained.
パターン形成層２０は、オーバーコート層１８上やバッファー層上に直接形成しても良い。また、予め薄膜にパターンを形成したものを模擬血管パターン層１９とし、これをオーバーコート層１８上やバッファー層上に付着しても良い。 The pattern forming layer 20 may be directly formed on the overcoat layer 18 or the buffer layer. Alternatively, a simulated blood vessel pattern layer 19 in which a pattern is formed in advance on a thin film may be attached to the overcoat layer 18 or the buffer layer.
毛細血管を模したパターンは、例えば、マイクロスポッティング法、インクジェット法、マイクロコンタクトプリンティング法、グラビアコーティング法、スクリーン印刷法、オフセット印刷、転写印刷法、フレキソ印刷法、または、その他の汎用印刷方法を用いて、模擬血液をオーバーコート層１８やバッファー層に付着、凝固させることによって形成される。このとき、毛細血管の形状、模様、幅、周期等の幾何学パターンを模して形成するのが好ましい。このように、毛細血管を模したパターンの形成を高精度に行うことによって、分光画像計測技術が導入された高機能の眼底検査装置の調整や特性管理に有用な模擬眼底が得られる。 For the pattern simulating capillaries, for example, a micro spotting method, an ink jet method, a micro contact printing method, a gravure coating method, a screen printing method, an offset printing, a transfer printing method, a flexographic printing method, or other general-purpose printing methods are used. Then, the simulated blood is formed by adhering to the overcoat layer 18 and the buffer layer and coagulating them. At this time, it is preferable to form by simulating a geometric pattern such as the shape, pattern, width, and period of the capillary. As described above, by forming a pattern imitating a capillary blood vessel with high accuracy, a simulated fundus useful for adjustment and characteristic management of a high-function fundus inspection apparatus incorporating a spectral image measurement technique can be obtained.
人眼の毛細血管のパターンにより近似させるため、毛細血管を模したパターンは、２以上の模擬血液が凝固されたパターン部分を有し、この２以上の模擬血液は、酸素飽和状態が異なる２以上の血液の光の吸収スペクトルを模した液体であることが好ましい。すなわち、例えば、脱酸素型ヘモグロビン水溶液の光の吸収スペクトルを模した模擬血液と、酸素型ヘモグロビン水溶液の光の吸収スペクトルを模した他の模擬血液を、オーバーコート層１８やバッファー層のそれぞれ人眼の静脈と動脈に対応する位置に付着、凝固させることによって、人眼の毛細血管のパターンにより近似させることができる。なお、模擬血液が模している血液の光の吸収スペクトルの領域は、約４８０〜約１０００ｎｍである。これ以外の領域では、模擬血液と血液の光の吸収スペクトルが、必ずしも近似していなくても良い。 In order to approximate the capillary pattern of the human eye, the pattern imitating a capillary has a pattern portion in which two or more simulated blood is coagulated, and the two or more simulated bloods are two or more different in oxygen saturation state. It is preferably a liquid simulating the light absorption spectrum of blood. That is, for example, simulated blood imitating the light absorption spectrum of a deoxygenated hemoglobin aqueous solution and other simulated blood imitating the light absorption spectrum of an oxygenated hemoglobin aqueous solution, respectively, in the overcoat layer 18 and the buffer layer. By adhering and coagulating at positions corresponding to veins and arteries, it is possible to approximate a capillary pattern of the human eye. Note that the region of the light absorption spectrum of blood imitated by simulated blood is about 480 to about 1000 nm. In regions other than this, the absorption spectra of simulated blood and blood light do not necessarily have to be approximated.
模擬血液は、例えば、複数の色素化合物を含む混合液、すなわち模擬血液色素に、増粘剤、消泡剤、消光剤、結晶成長阻害剤などを添加して調製される。模擬血液に用いることができる色素としては、Ｚｉｎｃ５，１０，１５，２０−ｔｅｔｒａ（４−ｐｙｒｉｄｙｌ）−２１Ｈ，２３Ｈ−ｐｏｒｐｈｉｎｅ ｔｅｔｒａｋｉｓ（ｍｅｔｈａｃｈｌｏｒｉｄｅ）、Ｑｕｉｎｏｌｉｎｅ Ｙｅｌｌｏｗ，ｓｐｉｒｉｔ ｓｏｌｕｂｌｅ、Ｓｉｒｉｕｓ Ｏｒａｎｇｅ Ｇ、ａｌｐｈａ−Ｎａｐｈｔｙｌ Ｒｅｄ ｈｙｄｒｏｃｈｌｏｒｉｄｅ、Ｐａｌａｔｉｎｅ Ｆａｓｔ Ｙｅｌｌｏｗ ＢＬＮ、Ｐｙｒｏｃａｔｅｃｈｏｌ Ｖｉｏｌｅｔ、１−（３−Ｓｕｌｆｏｐｒｏｐｙｌ）−２−｛［３−（３−ｓｕｌｆｏｐｒｏｐｙｌ−２（３Ｈ）−ｂｅｎｚｏｔｈｉａｚｏｌｙｌｉｄｅｎｅ）−ｍｅｔｈｙｌ］ｎｅｐｈｔｈｏ［１，２−ｄ］ｔｈｉａｚｏｌｉｕｍ ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ，ｉｎｎｅｒ ｓａｌｔ，ｔｒｉｅｔｈｙｌａｍｍｏｎｉｕｍ ｓａｌｔ、Ａｃｒｉｄｉｎｅ Ｙｅｌｌｏｗ Ｇ、Ｍｏｒｄａｎｔ Ｂｒｏｗｎ ３３、Ｄｉｓｐｅｒｓｅ Ｏｒａｎｇｅ ３、２−（５−Ｂｒｏｍｏ−２−ｐｙｒｉｄｙｌａｚｏ）−５−（ｄｉｅｔｈｙｌａｍｉｎｏ）ｐｈｅｎｏｌが挙げられる。 The simulated blood is prepared, for example, by adding a thickener, an antifoaming agent, a quenching agent, a crystal growth inhibitor and the like to a mixed solution containing a plurality of pigment compounds, that is, a simulated blood pigment. Examples of dyes that can be used in simulated blood include Zinc5, 10, 15, 20-tetra (4-pyrylyl) -21H, 23H-porphine tetrakis (methachloride), Quinoline Yellow, spirit solver, sirius orange-ph, hydrochloride, Palatine Fast Yellow BLN, Pyrocatechol Violet, 1- (3-sulfopropyl) -2-{[3- (3-sulfopropyl-2 (3H) -benzothiolidene) -thithiol] dithiol [1] 1,2] inner salt triethylammonium salt, Acridine Yellow G, include Mordant Brown 33, Disperse Orange 3,2- (5-Bromo-2-pyridylazo) -5- (diethylamino) phenol.
また、模擬血液に用いることができる色素としては、４−［（１−Ｍｅｔｈｙｌ−４（１Ｈ）−ｐｙｒｉｄｉｎｙｌｉｄｅｎｅ）−２，５−ｃｙｃｌｏｈｅｘａｄｉｅｎ−１−ｏｎｅ、Ｐｒｏｃｉｏｎ Ｒｅｄ ＭＸ−５Ｂ、Ａｓｔｒａｚｏｎｅ Ｒｅｄ ６Ｂ、２−［３−（３−Ｅｔｈｙｌ−２（３Ｈ）−ｂｅｎｚｏｔｈｉａｚｏｌｙｌｉｄｅｎｅ）−２−ｍｅｔｈｙｌ−１−ｐｒｏｐｅｎｙｌ］−３−［３−（ｓｕｌｆｏｏｘｙ）ｂｕｔｙｌ］ｂｅｎｚｏｔｈｉａｚｏｌｉｕｍ ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ，ｉｎｎｅｒ ｓａｌｔ、Ｎｅｕｔｒａｌ Ｒｅｄ、Ａｃｉｄ Ｖｉｏｌｅｔ １７、Ａｃｉｄ Ｂｌｕｅ ９２、Ａｃｉｄ Ｂｌａｃｋ ２４、Ｒｅｓｏｒｕｆｉｎ、Ｎｉｔｒｏｓｕｌｆｏｎａｚｏ ＩＩＩ、１−［［３−Ｅｔｈｙｌ−２（３Ｈ）−ｂｅｎｚｏｔｈｉａｚｏｌｙｌｉｄｅｎｅ］ｅｔｈｙｌｉｄｅｎｅ］−２（１Ｈ）−ｎａｐｈｔｈａｌｅｎｅｏｎｅ、Ａｃｉｄ Ｂｌｕｅ １２０、Ｃｈｌｏｒｏｐｈｅｎｏｌ Ｒｅｄ，ｓｏｄｉｕｍ ｓａｌｔも挙げられる。 Examples of the dye that can be used for the simulated blood include 4-[(1-Methyl-4 (1H) -pyridylidene) -2,5-cyclohexadien-1-one, Procion Red MX-5B, Astrazone Red 6B, 2 -[3- (3-Ethyl-2 (3H) -benzothiazolidene) -2-methyl-1-propenyl] -3- [3- (sulfooxy) butyl] benzothiahydroxide, inner Salt, NeutralVed, et al. Blue 92, Acid Black 24, Resorufin, Nitrosulfonazo III, 1-[[3-Ethyl-2 (3H) -Benzothiolidene] ethylidene] -2 (1H) -naphthaleneone, Acid Blue 120, Chlorophenol Red, sodium salt.
また、模擬血液に用いることができる色素としては、Ｌｉｔｍｕｓ、ｏ−Ｃｒｅｓｏｌｐｈｔｈａｌｅｉｎ ｃｏｍｌｅｘｏｎｅ、Ｓｕｌｆｏｒｈｏｄａｍｉｎｅ １０１ ｈｙｄｒａｔｅ、Ｓｕｌｆｏｂｒｏｍｏｐｈｔｈａｌｅｉｎｅ ｓｏｄｉｕｍ ｈｙｄｒａｔｅ、Ｏｒｃｅｉｎ、１−（３−Ｓｕｌｆｏｐｒｏｐｙｌ）−２−（２−｛［１−（３−ｓｕｌｆｏｐｒｏｐｙｌ）ｎａｐｈｔｏ［１，２−ｄ］ｔｈｉａｚｏｌ−２（１Ｈ）−ｙｌｉｄｅｎｅ］−ｍｅｔｈｙｌ｝−１−ｂｕｔｅｎｙｌ）ｎａｐｈｔｏ［１，２−ｄ］ｔｈｉａｚｏｌｉｕｍ ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ，ｉｎｎｅｒ ｓａｌｔ，ｔｒｉｅｔｈｙｌａｍｍｏｎｉｕｍ ｓａｌｔ、２，７，１２，１７−ｔｅｔｒａ−ｔｅｒｔ−ｂｕｔｙｌ−５，１０，１５，２０−ｔｅｔｒａａｚａ−２１Ｈ，２３Ｈ−ｐｏｒｐｈｉｎｅ、Ｂｒｉｌｌｉａｎｔ Ｃｒｅｓｙｌ Ｂｌｕｅ ＡＬＤ、Ｌｅｕｃｏｍａｌａｃｈｉｔｅ Ｇｒｅｅｎ、Ｌｕｘｏｌ Ｂｒｉｌｌｉａｎｔ Ｇｒｅｅｎ ＢＬ、Ｗｏｏｌ Ｆａｓｔ Ｂｌｕｅ ＦＧＬＬも挙げられる。 Moreover, as a pigment | dye which can be used for simulated blood, Litmus, o-Cresulfethalene comlexone, Sulforhodamine 101 hydrate, Sulphobrothalene sodium hydrate, Oceane, 1- (3-Sulfopropyl { sulfopropyl) naphtho [1,2-d] thiazol-2 (1H) -ylidene] -methyl} -1-butenyl) naphtho [1,2-d] thiazolium hydroxide, inner salt, triethylmonium2, 12 17-tetra-tert-butyl-5,10,15,20-tetraa Also included are za-21H, 23H-porphine, Brilliant Cresyl Blue ALD, Leucomalachite Green, Luxol Brilliant Green BL, and Wool Fast Blue FGLL.
また、模擬血液に用いることができる色素としては、Ｔｏｌｕｉｄｉｎｅ Ｂｌｕｅ Ｏ、Ｆａｓｔ Ｇｒｅｅｎ ＦＣＦ、Ｅｒｉｏｇｌａｕｃｉｎｅ、Ｂｒｉｌｌｉａｎｔ Ｇｒｅｅｎ、３，３’−Ｄｉｅｔｈｙｌｔｈｉａｔｒｉｃａｒｂｏｃｙａｎｉｎｅ ｉｏｄｉｄｅ、Ｎｉｃｋｅｌ（ＩＩ）２，１１，２０，２９−ｔｅｔｒａ−ｔｅｒｔ−ｂｕｔｙｌ−２，３−ｎａｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ、Ｃｏｐｐｅｒ（ＩＩ）−３，１０，１７，２４−ｔｅｔｒａ−ｔｅｒｔ−ｂｕｔｙｌ−１，８，１５，２２−ｔｅｒｔｒａｋｉｓ（ｄｉｍｅｔｈｙｌａｍｉｎｏ）−２９Ｈ，３１Ｈｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ、ＩＲ−７６８ ｐｅｒｃｈｌｏｒａｔｅ、ＩＲ−８２０、Ｔｉｎ（ＩＶ）−２，３−ｎａｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ ｄｉｃｈｌｏｒｉｄｅ、Ｔｉｎ（ＩＩ）−２，３−ｎａｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅも挙げられる。 Examples of dyes that can be used for simulated blood include Toluidine Blue O, Fast Green FCF, Erioglaucine, Brilliant Green, 3,3′-Diethylthiactiocyanoside iodide, Nickel (II) -2, 11, 29, tera, 29, et al. butyl-2,3-naphthalocyanine, Copper (II) -3,10,17,24-tetra-tert-butyl-1,8,15,22-tertrakis (dimethylamino) -29H, 31Hphthalocyanine, IR-768 perchlorate -820, Tin (IV) -2,3-naphthalocyanine di Chloride and Tin (II) -2,3-naphthalocyanine are also included.
また、模擬血液に用いることができる色素としては、ＩＲ−２７、Ｓｉｒｉｕｓ Ｏｒａｎｇｅ Ｇ、Ａｃｒｉｄｉｎｅ Ｙｅｌｌｏｗ Ｇ、Ａｕｒｉｎｔｒｉｃａｒｂｏｘｙｌｉｃ ａｃｉｄ， ｔｒｉｓｏｄｉｕｍ ｓａｌｔ、Ｐｌａｓｍｏｃｏｒｉｎｔｈ Ｂ、Ｑｕｉｎａｌｄｉｎｅ Ｒｅｄ、Ｓｌｆｏｒｈｏｄａｍｉｎｅ Ｇ、Ｃｏｎｇｏ Ｖｉｏｌｅｔ、Ｅｒｙｔｈｒｏｓｉｎ Ｂ， ｓｐｉｒｉｔ ｓｏｌｕｂｌｅ、Ｂｒｏｍｏｐｙｒｏｇａｌｌｏｌ Ｒｅｄ、Ｐｙｒｏｎｉｎ Ｂ、Ｎｉｌｅ Ｒｅｄ、Ｎｅｗ Ｆｕｃｈｉｎ、５−Ａｃｅｔａｍｉｄｏ−３−［４−３−［４−２，４−ｄｉ−ｔｅｒｔ−ｐｅｎｔｙｌｐｈｅｎｏｘｙ］ｂｕｔｙｌｃａｒｂａｍｏｙｌ］−４−ｈｙｄｒｏｘｙ−１−ｎａｐｈｔｈｏｘｙ］ｐｈｅｎｙｌａｚｏ］−４−ｈｙｄｒｏｘｙ−２，７−ｎａｐｈｔｈａｌｅｎｅｄｉｓｕｌｆｏｎｉｃ ａｃｉｄ，ｄｉｓｏｄｉｕｍ ｓａｌｔ、Ｓｌｆｏｒｈｏｄａｍｉｎｅ Ｂ、Ａｍｅｔｈｙｓｔ Ｖｉｏｌｅｔ、Ｒｏｓｅ Ｂｅｎｇａｌ ｌａｃｔｏｎｅも挙げられる。 In addition, as dyes that can be used in simulated blood, IR-27, Sirius Orange G, Acidine Yellow G, Aurinary Carbonic acid, trisodium salt, Plasmocorinth B, Quinaldine Red, Slindhorm Red Red, Pyronin B, Nile Red, New Fuchin, 5-Acetamido-3- [4-3- [4-2,4-di-tert-pentylphenoxy] butylcarbamoyl] -4-hydroxy-1-naphthoxy] phenylazo] 4-hydroxy-2,7-naphthalenedisulfonic acid, disodium salt, Slforhodamine B, Amethyst Violet, Rose Bengal lactone may also be mentioned.
また、模擬血液に用いることができる色素としては、Ｍｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｖｉｏｌｅｔ ３ＲＡＸ、１，１’−Ｄｉｅｔｈｙｌ−２，４’−ｃｙａｎｉｎｅ ｉｏｄｉｄｅ、Ｓｕｌｆｏｒｈｏｄａｍｉｎｅ Ｂ，ａｃｉｄ ｆｏｒｍ、Ｍｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｖｉｏｌｅｔ（Ｂｅｒｎｔｈｓｅｎ）、Ｓｌｖｅｎｔ Ｂｌｕｅ ４３、Ｄｉａｚｉｎｅ Ｂｌａｃｋ、Ｂｒｉｌｌｉａｎｔ Ｂｌｕｅ Ｒ、Ｎｉｔｒａｚｉｎｅ Ｙｅｌｌｏｗ、Ｐｏｎｔａｍｉｎｅ Ｓｋｙ Ｂｌｕｅ ５Ｂ、Ｃｒｙｓｔａｌ Ｖｉｏｌｅｔ、Ｇｅｎｔｉａｎ Ｖｉｏｌｅｔ、Ｂｒｏｍｏｃｒｅｓｏｌ Ｐｕｒｐｌｅ，ｓｏｄｉｕｍ ｓａｌｔ、Ｓｕｌｆｏｒｈｏｄａｍｉｎｅ １０１ ａｓｉｄ ｃｈｌｏｒｉｄｅ、Ｂｒｏｍｏｐｈｅｎｏｌ Ｂｌｕｅ，ｓｏｄｉｕｍ ｓａｌｔ、Ｎｉｌｅ Ｂｌｕｅ Ａ ｐｅｒｃｈｌｏｒａｔｅ、Ａｃｉｄ Ｂｌｕｅ １２９、Ｏｘｏｎｏｌｅ Ｂｌｕｅ，ｄｉｐｏｔａｓｉｕｍ ｓａｌｔ、Ｎｉｌｅ Ｂｌｕｅ Ａ、Ａｚｕｒｅ Ａも挙げられる。 Examples of dyes that can be used for simulated blood include Methylene Violet 3RAX, 1,1′-Diethyl-2,4′-cyanine iodide, Sulfohodamine B, acid form, Methylene Violet (Bernthen), Blethsen, B1 , Brillant Blue R, Nitrazine Yellow, Pontamine Sky Blue 5B, Crystal Violet, Gentian violet, Bromocresol Purple, sodium salt, Sulforhodamine Nile Blue A perchlorate, Acid Blue 129, Oxonole Blue, dipotasium salt, Nile Blue A, Azure A may also be mentioned.
また、模擬血液に用いることができる色素としては、Ｉｒｏｎ（ＩＩＩ） ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ−４，４’，４’’，４’’’−ｔｅｔｒａｓｕｌｆｏｎｉｃ ａｃｉｄ，ｍｏｎｏｓｏｄｉｕｍ ｓａｌｔ，ｃｏｍｐｏｕｎｄ ｗｉｔｈ ｏｘｙｇｅｎ，ｈｙｄｒａｔｅ、Ａｃｉｄ Ｂｌｕｅ ８０、Ｍｅｔｈｙｌ Ｇｒｅｅｎ，ｚｉｎｃ ｃｈｌｏｒｉｄｅ ｓａｌｔ、Ｎｅｗ Ｍｅｔｈｙｌｎｅ Ｂｌｕｅ Ｎ， ｚｉｎｃ ｃｈｌｏｒｉｄｅ ｄｏｕｂｌｅ ｓａｌｔ、１，４，８，１１，１５，１８，２２，２５−Ｏｃｔａｂｕｔｏｘｙ−２９Ｈ，３１Ｈ−ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ、３，３’−Ｄｉｅｔｈｙｌｔｈｉａｔｒｉｃａｒｂｏｃｙａｎｉｎｅ ｉｏｄｉｄｅ、Ｎｉｃｋｅｌ（ＩＩ）２，１１，２０，２９−ｔｅｔｒａ−ｔｅｒｔ−ｂｕｔｙｌ−２，３−ｎａｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ、Ｃｏｐｐｅｒ（ＩＩ）−３，１０，１７，２４−ｔｅｔｒａ−ｔｅｒｔ−ｂｕｔｙｌ−１，８，１５，２２−ｔｅｒｔｒａｋｉｓ（ｄｉｍｅｔｈｙｌａｍｉｎｏ）−２９Ｈ，３１Ｈｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅも挙げられる。 Examples of dyes that can be used for simulated blood include Iron (III) phthalocyanine-4,4 ′, 4 ″, 4 ′ ″-tetrasulfonic acid, monosodium salt, compound with oxygen, hydrate, Acid Blue 80, Green, zinc Chloride salt, New Methylne Blue N, zinc Chloride double salt, 1, 4, 8, 11, 15, 18, 22, 25-Octabotyy-29H, 31H-phthalanine, 3H-phthaloline II) 2,11,20,29-tetra tert-butyl-2,3-naphthalocyanine, Copper (II) -3,10,17,24-tetra-tert-butyl-1,8,15,22-tertrakis (dimethylamino) -29H, 31Hphthalocyanine also included.
また、模擬血液に用いることができる色素としては、Ｚｉｎｃ２，１１，２０，２９−ｔｅｔｒａ−ｔｅｒｔ−ｂｕｔｙｌ−２，３−ｎａｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ、Ｄｉｍｅｔｈｙｌ｛４−［１，７，７−ｔｒｉｓ（４−ｄｉｍｅｔｈｙｌａｍｉｎｏｐｈｅｎｙｌ）−２，４，６−ｈｅｐｔａｔｒｉｅｎｙｌｄｅｎｅ］−２，５−ｃｙｃｌｏｈｅｘａｄｉｅｎ｝ａｍｍｍｏｎｉｕｍ ｐｅｒｃｈｌｏｒａｔｅも挙げられる。 Examples of dyes that can be used for simulated blood include Zinc 2, 11, 20, 29-tetra-tert-butyl-2, 3-naphthalocyanine, Dimethyl {4- [1, 7, 7-tris (4-dimethylaminophenyl). -2,4,6-heptatrienyldene] -2,5-cyclohexadiene} ammonium perchlorate.
また、模擬血液を構成する材料としては、以上に挙げたような可視光吸収性の有機色素以外にも、染料として知られている直接染料類、酸性染料類、塩基性染料類、媒染染料類、酸性媒染染料類、バット染料類、分散染料類、反応染料類、蛍光増白染料類、顔料として知られている鉱物顔料類、土顔料類、酸化物顔料類、水酸化物顔料類、硫化物顔料類、珪酸塩顔料類、燐酸塩顔料類、炭酸塩顔料類、金属微粒子顔料類、炭素顔料類、植物性顔料類、動物性顔料類、染付レーキ顔料類、溶性アゾ顔料類、不溶性アゾ顔料類、縮合アゾ顔料類、アゾ錯塩類、フタロシアニン顔料類、縮合多環顔料類、蛍光顔料類、紫外・可視光〜近赤外波長領域に吸収帯を有する人工的に合成された有機化合物、有機金属錯体、その他の色素、または天然系着色料として知られているカロチノイド系、キノン系、アントシアニン系、フラボノイド系、ポルフィリン系、ジケトン系、ベタシアニン系、アザフィロン系、カラメル、クチナシ色素、スピルリナ色素のような色素、着色材、発色材が利用可能である。 In addition to the visible light-absorbing organic dyes listed above, the materials constituting the simulated blood include direct dyes, acid dyes, basic dyes, mordant dyes known as dyes. Acid mordant dyes, vat dyes, disperse dyes, reactive dyes, fluorescent whitening dyes, mineral pigments known as pigments, earth pigments, oxide pigments, hydroxide pigments, sulfide Pigments, silicate pigments, phosphate pigments, carbonate pigments, fine metal pigments, carbon pigments, vegetable pigments, animal pigments, dyed lake pigments, soluble azo pigments, insoluble Azo pigments, condensed azo pigments, azo complex salts, phthalocyanine pigments, condensed polycyclic pigments, fluorescent pigments, artificially synthesized organic compounds having absorption bands in the ultraviolet / visible to near-infrared wavelength region , Organometallic complexes, other dyes, or natural coloring Carotenoids, quinones, anthocyanins, flavonoids, porphyrins, diketones, betacyanines, azaphylons, caramels, gardenia pigments, spirulina pigments, coloring materials, and coloring materials known as is there.
表面保護層２２は、模擬血管パターン層１９を保護するために、模擬血管パターン層１９上に形成されている。可視光に対して良好な透明性を有し、かつ、適度な表面硬度を持つものであれば、表面保護層２２の材質は問わない。なお、表面保護層２２は、模擬眼底１０の必須構成部材ではない。 The surface protective layer 22 is formed on the simulated blood vessel pattern layer 19 in order to protect the simulated blood vessel pattern layer 19. Any material can be used for the surface protective layer 22 as long as it has good transparency to visible light and has an appropriate surface hardness. The surface protective layer 22 is not an essential component of the simulated fundus 10.
次に、本実施の形態に係る模擬眼底１０の製造方法について説明する。まず、基板１２上に、アゾベンゼンなどの光応答性高分子を有する保持層１４を形成する。保持層１４は、例えば、有機溶媒に溶解した光応答性高分子溶液をスピンコーティングして形成される。 Next, a method for manufacturing the simulated fundus 10 according to the present embodiment will be described. First, the holding layer 14 having a photoresponsive polymer such as azobenzene is formed on the substrate 12. The holding layer 14 is formed, for example, by spin coating a photoresponsive polymer solution dissolved in an organic solvent.
次に、保持層１４の表面に干渉光を照射して保持層１４の表面に凹凸構造を形成する。例えば、３μｍ程度の間隔で凹凸を繰り返す表面構造を形成する場合、波長４８８ｎｍの２つのレーザー光を９．３°の交差角で干渉させることによって得られる干渉縞を、保持層１４の表面に照射すれば良い。この照射光の強度は、１００〜１０００ｍＷ／ｃｍ２程度が好ましい。 Next, the concavo-convex structure is formed on the surface of the holding layer 14 by irradiating the surface of the holding layer 14 with interference light. For example, in the case of forming a surface structure in which irregularities are repeated at intervals of about 3 μm, the surface of the holding layer 14 is irradiated with interference fringes obtained by causing two laser beams having a wavelength of 488 nm to interfere with each other at an intersection angle of 9.3 °. Just do it. The intensity of the irradiation light is preferably about 100 to 1000 mW / cm 2 .
次に、例えば、粒径約３μｍのポリスチレン製の微粒子１７の水分散液を、保持層１４の表面の凹凸構造上に展開する。次に、水を蒸発させた後、強度１００ｍＷ／ｃｍ２程度の均一光を照射すると、保持層１４に接している微粒子１７が、保持層１４の表面にわずかに潜りこむ。こうして、複数の微粒子１７は保持層１４に強固に捕捉される。 Next, for example, an aqueous dispersion of polystyrene fine particles 17 having a particle diameter of about 3 μm is spread on the concavo-convex structure on the surface of the holding layer 14. Next, after evaporating water, when irradiated with uniform light having an intensity of about 100 mW / cm 2, the fine particles 17 in contact with the holding layer 14 slightly sink into the surface of the holding layer 14. Thus, the plurality of fine particles 17 are firmly captured by the holding layer 14.
次に、保持層１４に捕捉されなかった微粒子１７を除去する。保持層１４に捕捉されなかった微粒子１７の大半は、保持層１４に捕捉された微粒子１７上に重なって存在している。したがって、保持層１４に捕捉されなかった微粒子１７を除去すれば、保持層１４の表面には、１層に配列された複数の微粒子１７が残る。微粒子１７の除去は、例えば、超音波洗浄によって行われる。こうして、視細胞に近似した、１層に配列された複数の微粒子１７から構成される微粒子層１６が形成される。 Next, the fine particles 17 not captured by the holding layer 14 are removed. Most of the fine particles 17 that are not captured by the holding layer 14 are superimposed on the fine particles 17 that are captured by the holding layer 14. Therefore, if the fine particles 17 not captured by the holding layer 14 are removed, a plurality of fine particles 17 arranged in one layer remain on the surface of the holding layer 14. The removal of the fine particles 17 is performed by, for example, ultrasonic cleaning. In this way, a fine particle layer 16 composed of a plurality of fine particles 17 arranged in one layer, which approximates a photoreceptor cell, is formed.
図３は、上記方法によって、光応答性高分子を有する保持層１４に保持された微粒子層１６の表面の状態を示す。微粒子１７の保持に光応答性高分子を用いると、図３から分かるように、適度な秩序と乱れを持った状態で複数の微粒子１７が配置され、より視細胞に近似した部材を有する模擬眼底が得られるので好ましい。 FIG. 3 shows the state of the surface of the fine particle layer 16 held by the holding layer 14 having the photoresponsive polymer by the above method. When a photoresponsive polymer is used to hold the fine particles 17, as can be seen from FIG. 3, a simulated fundus having a plurality of fine particles 17 arranged in an appropriate order and disorder and having a member more similar to a photoreceptor cell. Is preferable.
なお、図３に示す微粒子層１６には一部欠損が見られるが、さらに、微粒子１７の分散液を保持層１４に展開する工程と、分散媒を蒸発させる工程と、保持層１４に均一光を照射して微粒子１７を保持層１４に捕捉する工程と、保持層１４に捕捉されなかった微粒子１７を除去する工程とを適宜繰り返すことによって、この欠損を減少または消滅させることができる。 3 is partially broken, but further, a step of spreading the dispersion liquid of the fine particles 17 on the holding layer 14, a step of evaporating the dispersion medium, and a uniform light on the holding layer 14. This deficiency can be reduced or eliminated by appropriately repeating the step of capturing the fine particles 17 by the holding layer 14 and the step of removing the fine particles 17 not captured by the holding layer 14.
図４は、異なる秩序度で自己組織配列した微粒子層１６の表面の状態を示す。異なる高分子薄膜を保持層１４として用いると、図４（ａ）〜図４（ｃ）に示すように、六方最密充填構造（図４（ａ）参照）から、長距離秩序が失われる形でやや乱れた構造（図４（ｂ）参照）、さらには、ランダム構造（図４（ｃ）参照）まで、微粒子層１６を制御することができる。このように、異なる高分子薄膜を保持層１４として用いることにより、任意の秩序度を有する微粒子配列構造を微粒子層１６として形成可能となる。 FIG. 4 shows the state of the surface of the fine particle layer 16 that is self-organized with different degrees of order. When a different polymer thin film is used as the holding layer 14, as shown in FIGS. 4A to 4C, the long-range order is lost from the hexagonal close-packed structure (see FIG. 4A). Thus, the fine particle layer 16 can be controlled to a slightly disordered structure (see FIG. 4B) or even a random structure (see FIG. 4C). Thus, by using a different polymer thin film as the holding layer 14, a fine particle array structure having an arbitrary degree of order can be formed as the fine particle layer 16.
次に、微粒子層１６の上にオーバーコート層１８を形成する。オーバーコート層１８の材料としては、保持層１４や微粒子１７を溶解しない溶媒に溶かされた材料、例えば、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸などが使用できる。ただし、微粒子１７の材料と屈折率がほぼ等しいオーバーコート層１８の材料を用いると、オーバーコート層１８の付与によって微粒子層１６の視認性が悪くなるため、そのような組み合わせは避けることが望ましい。 Next, an overcoat layer 18 is formed on the fine particle layer 16. As a material for the overcoat layer 18, a material dissolved in a solvent that does not dissolve the holding layer 14 and the fine particles 17, such as polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, polyacrylamide, and polyacrylic acid can be used. However, if a material for the overcoat layer 18 having a refractive index substantially equal to the material of the fine particles 17 is used, the visibility of the fine particle layer 16 is deteriorated due to the application of the overcoat layer 18.
微粒子層１６の上にオーバーコート層１８を形成することによって、微粒子層１６の表面の凹凸が緩和される。こうして微粒子層１６の表面をオーバーコート層１８で平坦化すると、模擬血液をオーバーコート層１８上、バッファー層上、またはパターン形成層２０上に所望のパターンで付着、凝固させたり、予め作製した模擬血管パターン層１９またはパターン形成層２０をオーバーコート層１８上やバッファー層上に付着させたりすることが容易になる。 By forming the overcoat layer 18 on the fine particle layer 16, unevenness on the surface of the fine particle layer 16 is alleviated. When the surface of the fine particle layer 16 is flattened with the overcoat layer 18 in this way, the simulated blood is attached and solidified in a desired pattern on the overcoat layer 18, the buffer layer, or the pattern forming layer 20, or a pre-made simulation. It becomes easy to attach the blood vessel pattern layer 19 or the pattern formation layer 20 on the overcoat layer 18 or the buffer layer.
次に、模擬血液をオーバーコート層１８、バッファー層、またはパターン形成層２０に描画する。つまり、模擬血液をオーバーコート層１８、バッファー層、またはパターン形成層２０に付着、凝固させる。こうして、毛細血管を模したパターンが形成された模擬血管パターン層１９が作製される。模擬血管パターン層１９のパターン描画には、マイクロスポッティング法、インクジェット法、マイクロコンタクトプリンティング法、グラビアコーティング法、スクリーン印刷法、オフセット印刷、転写印刷法、フレキソ印刷法、または、その他の汎用印刷方法が適用できる。なお、模擬眼底１０の各層の間には、各層をより密着させるための接着層、光散乱性を制御するための光学機能層、各層間の距離を調整する間隔調整層等の各種層を設けても良い。 Next, the simulated blood is drawn on the overcoat layer 18, the buffer layer, or the pattern formation layer 20. That is, the simulated blood is attached to the overcoat layer 18, the buffer layer, or the pattern forming layer 20 and allowed to coagulate. Thus, a simulated blood vessel pattern layer 19 in which a pattern imitating a capillary is formed. The pattern drawing of the simulated blood vessel pattern layer 19 includes a micro spotting method, an ink jet method, a micro contact printing method, a gravure coating method, a screen printing method, an offset printing, a transfer printing method, a flexographic printing method, or other general-purpose printing methods. Applicable. Various layers such as an adhesive layer for making the layers more closely contacted, an optical functional layer for controlling light scattering properties, and an interval adjusting layer for adjusting the distance between the layers are provided between the layers of the simulated fundus 10. May be.
次に、各種模擬血液色素を作製したので、その作製方法と評価結果について説明する。 Next, since various simulated blood dyes were produced, the production method and evaluation results will be described.
（模擬血液色素１の作製）
Ｐｈｌｏｘｉｎｅ、Ｅｒｙｔｈｒｏｓｉｎｅ、Ｐｏｎｃｅａｕ ＳＸ、Ｍａｒｔｉｕｓ Ｙｅｌｌｏｗ、Ａｃｉｄ Ｒｅｄ５２、Ｒｏｓｅ Ｂｅｎｇａｌ、Ｆａｓｔ Ｇｒｅｅｎ ＦＣＦ（以上、東京化成社製）、Ｓｕｌｆｏｒｈｏｄａｍｉｎｅ１０１、ＩＲ−２７（以上、Ａｌｄｒｉｃｈ社製）を、それぞれ約４３：７：７：４：３：３：２：２８：２の重量比で混合して、脱酸素型ヘモグロビンの可視光領域（４８０〜６８０ｎｍ）における吸収スペクトルを模した模擬血液色素１を作製した。図５に、得られた模擬血液色素１の吸収スペクトルを示す（図中実線）。
(Preparation of simulated blood dye 1)
Phloxine, Erythrosine, Ponceau SX, Martius Yellow, Acid Red52, Rose Bengal, Fast Green FCF (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.), Sulforhodamine 101, IR-27 (manufactured by Aldrich 7) Mixing was performed at a weight ratio of 4: 3: 3: 2: 28: 2 to prepare simulated blood dye 1 simulating the absorption spectrum in the visible light region (480 to 680 nm) of deoxygenated hemoglobin. FIG. 5 shows the absorption spectrum of the obtained simulated blood dye 1 (solid line in the figure).
（模擬血液色素２の作製）
Ａｃｉｄ Ｒｅｄ５２、Ｃｈｏｌｏｒｏｐｈｅｎｏｌ Ｒｅｄ Ｓｏｄｉｕｍ Ｓａｌｔ、Ｅｏｓｉｎｅ、Ｅｒｙｔｈｒｏｓｉｎｅ、Ｐｈｌｏｘｉｎｅ、Ｓｕｎｓｅｔ Ｙｅｌｌｏｗ（以上、東京化成社製）、Ｅｒｉｏｇｌａｕｃｉｎｅ、Ｓｕｌｆｏｒｈｏｄａｍｉｎｅ Ｂ（以上、Ａｌｄｒｉｃｈ社製）を、それぞれ約９：５１：２：７：１７：８：４：２の濃度比で混合して、脱酸素型ヘモグロビンの可視光領域（４８０〜６８０ｎｍ）における吸収スペクトルを模した模擬血液色素２を作製した。図６に、得られた模擬血液色素２の吸収スペクトルを示す（図中実線）。
(Preparation of simulated blood dye 2)
Acid Red52, Chronophenol Red Sodium Salt, Eosine, Erythrosine, Phloxine, Sunset Yellow (above, manufactured by Tokyo Kasei Co., Ltd.), Erioglaucine, Sulforhodamine B (above, made by Aldrich 7) By mixing at a concentration ratio of 8: 4: 2, simulated blood dye 2 simulating an absorption spectrum in the visible light region (480 to 680 nm) of deoxygenated hemoglobin was produced. FIG. 6 shows the absorption spectrum of the obtained simulated blood dye 2 (solid line in the figure).
図５に示すように、９種の色素を混合した模擬血液色素１は、脱酸素型ヘモグロビンの吸収スペクトル（図中点線）を可視光領域（４８０〜６８０ｎｍ）の範囲において極めて良く再現しており、また、６種の色素を混合した模擬血液色素２も、可視光領域（４８０〜６８０ｎｍ）の範囲における脱酸素型ヘモグロビンの吸収スペクトル（図中点線）を良く再現しているものと言える。なお、この溶液から作製した薄膜（固体）のスペクトルは溶液のスペクトルとほぼ同一であり、模擬血液色素１、および、２の描画パターンのスペクトルは脱酸素型ヘモグロビンの吸収スペクトルを再現できることを確認している。 As shown in FIG. 5, the simulated blood dye 1 in which nine kinds of dyes are mixed reproduces the absorption spectrum of deoxygenated hemoglobin (dotted line in the figure) very well in the visible light region (480 to 680 nm). In addition, it can be said that the simulated blood dye 2 in which six kinds of dyes are mixed well reproduces the absorption spectrum of deoxygenated hemoglobin (dotted line in the figure) in the visible light region (480 to 680 nm). Note that the spectrum of the thin film (solid) prepared from this solution is almost the same as the spectrum of the solution, and it is confirmed that the spectrum of the simulated blood dyes 1 and 2 can reproduce the absorption spectrum of deoxygenated hemoglobin. ing.
（模擬血液色素３の作製）
Ｓｕｌｆｏｒｈｏｄａｍｉｎｅ１０１（Ａｌｄｒｉｃｈ社製）、Ｅｒｙｔｈｒｏｓｉｎｅ、Ｍａｒｔｉｕｓ Ｙｅｌｌｏｗ（以上、東京化成社製）を、それぞれ約６４：１９：１７の重量比で混合して、酸素型ヘモグロビンの可視光領域（４８０〜６８０ｎｍ）における吸収スペクトルを模した模擬血液色素３を作製した。図７に、得られた模擬血液色素３の吸収スペクトルを示す（図中実線）。
(Preparation of simulated blood dye 3)
Sulforhodamine 101 (manufactured by Aldrich), Erythrosine, and Martinius Yellow (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) were mixed at a weight ratio of about 64:19:17, respectively, to absorb oxygen type hemoglobin in the visible light region (480 to 680 nm). A simulated blood dye 3 simulating a spectrum was prepared. FIG. 7 shows the absorption spectrum of the obtained simulated blood dye 3 (solid line in the figure).
（模擬血液色素４の作製）
Ａｃｉｄ Ｒｅｄ５２、Ｅｒｙｔｈｒｏｓｉｎｅ、Ａｃｉｄ Ｙｅｌｌｏｗ ２３（以上、東京化成社製）を、それぞれ約２４：１８：５８の濃度比で混合して、酸素型ヘモグロビンの可視光領域（４８０〜６８０ｎｍ）における吸収スペクトルを模した模擬血液色素４を作製した。図８に、得られた模擬血液色素４の吸収スペクトルを示す（図中実線）。
(Preparation of simulated blood dye 4)
Acid Red 52, Erythrosine, and Acid Yellow 23 (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) were mixed at a concentration ratio of about 24:18:58, respectively, to simulate the absorption spectrum of oxygen-type hemoglobin in the visible light region (480 to 680 nm). The simulated blood dye 4 was prepared. FIG. 8 shows the absorption spectrum of the obtained simulated blood dye 4 (solid line in the figure).
図７、図８に示すように、模擬血液色素３は、酸素型ヘモグロビンの吸収スペクトル（図中点線）を可視光領域（４８０〜６８０ｎｍ）の範囲において十分再現しており、また、模擬血液色素４も、可視光領域（４８０〜６８０ｎｍ）の範囲における酸素型ヘモグロビンの吸収スペクトル（図中点線）を概ね再現しているものと言える。なお、この溶液から作製した薄膜（固体）のスペクトルは溶液のスペクトルとほぼ同一であり、模擬血液色素３、および、４の描画パターンのスペクトルは酸素型ヘモグロビンの吸収スペクトルを良く再現できることを確認している。 As shown in FIGS. 7 and 8, the simulated blood dye 3 sufficiently reproduces the absorption spectrum of oxygen hemoglobin (dotted line in the figure) in the visible light region (480 to 680 nm), and the simulated blood dye. 4 can be said to substantially reproduce the absorption spectrum of oxygen-type hemoglobin (dotted line in the figure) in the visible light region (480 to 680 nm). Note that the spectrum of the thin film (solid) prepared from this solution is almost the same as that of the solution, and it is confirmed that the spectra of the simulated blood dyes 3 and 4 can well reproduce the absorption spectrum of oxygen hemoglobin. ing.
図５〜図８に示すように、可視光領域（４８０〜６８０ｎｍ）では、脱酸素型ヘモグロビンと酸素型ヘモグロビンの吸収スペクトルに特徴的な相違が見られる。脱酸素型ヘモグロビンはシングルピークであるのに対して、酸素型ヘモグロビンはツインピークである。また、脱酸素型ヘモグロビンのスペクトルと酸素型ヘモグロビンのスペクトルが交差する波長は、５００、５２９、５４５、５７０、５８４ｎｍであるところ、模擬血液色素１のスペクトルと模擬血液色素３のスペクトルが交差する波長は、５００、５２３、５４４、５６８、５９５ｎｍであり、模擬血液色素２のスペクトルと模擬血液色素４のスペクトルが交差する波長は、５０４、５２３、５４７、５６６、５８３ｎｍであった。これら模擬血液色素の特徴点は、それぞれ−６〜＋１１ｎｍ、−６〜＋４ｎｍの精度でよく再現されており、分光画像計測機器の性能試験に好適な模擬眼底血管パターンをこれらの模擬血液色素により作製できることが分かる。 As shown in FIGS. 5 to 8, in the visible light region (480 to 680 nm), there is a characteristic difference in the absorption spectra of deoxygenated hemoglobin and oxygen hemoglobin. Deoxygenated hemoglobin has a single peak, whereas oxygenated hemoglobin has a twin peak. The wavelengths at which the spectrum of deoxygenated hemoglobin and the spectrum of oxygenated hemoglobin intersect are 500, 529, 545, 570, and 584 nm. The wavelength at which the spectrum of simulated blood dye 1 and the spectrum of simulated blood dye 3 intersect. Were 500, 523, 544, 568, and 595 nm, and the wavelengths at which the spectrum of the simulated blood dye 2 and the spectrum of the simulated blood dye 4 crossed were 504, 523, 547, 566, and 583 nm. The characteristic points of these simulated blood dyes are reproduced well with an accuracy of -6 to +11 nm and -6 to +4 nm, respectively, and simulated fundus blood vessel patterns suitable for the performance test of spectral image measurement equipment are produced using these simulated blood dyes. I understand that I can do it.
模擬血液色素１と模擬血液色素３を用いた模擬眼底による分光性能試験においては、４８０〜４９９、５０１〜５２２、５３０〜５４３、５４６〜５６５、５７１〜５８３、５９６〜６８０ｎｍの６つの波長範囲で分光測定を行い、各波長範囲での吸光度の大小関係を解析することにより、動脈と静脈の血管パターンを区別することが可能となる。同様に、模擬血液色素２と模擬血液色素４を用いた模擬眼底による分光性能試験においては、４８０〜４９９、５０５〜５２２、５３０〜５４４、５４８〜５６５、５７１〜５８２，５８５〜６８０ｎｍの６つの波長範囲で分光測定を行い、各波長範囲での吸光度の大小関係を解析することにより、動脈と静脈の血管パターンを区別することが可能となる。 In the spectral performance test with the simulated fundus using the simulated blood dye 1 and the simulated blood dye 3, in the wavelength range of 480 to 499, 501 to 522, 530 to 543, 546 to 565, 571 to 583, and 596 to 680 nm. By performing spectroscopic measurement and analyzing the magnitude relationship of absorbance in each wavelength range, it becomes possible to distinguish between arterial and venous blood vessel patterns. Similarly, in the spectral performance test with the simulated fundus using simulated blood dye 2 and simulated blood dye 4, there are six 480-499, 505-522, 530-544, 548-565, 571-582, 585-680 nm. By performing spectroscopic measurement in the wavelength range and analyzing the magnitude relationship of the absorbance in each wavelength range, it is possible to distinguish between the arterial and venous blood vessel patterns.
したがって、眼底検査装置によって分光画像データを取得することによって、組織の酸素飽和度の分析および動脈と静脈の区別を明瞭に行うことができる。このため、模擬血液色素１〜模擬血液色素４を用いた模擬眼底は、空間解像度を持ち、経時劣化がほとんどない標準的な模擬眼底として利用することができる。 Therefore, by obtaining spectral image data by the fundus examination apparatus, it is possible to clearly analyze the oxygen saturation of the tissue and distinguish the artery and vein. Therefore, the simulated fundus using the simulated blood pigment 1 to the simulated blood pigment 4 can be used as a standard simulated fundus having spatial resolution and almost no deterioration with time.
（模擬血液色素５の作製）
３，３’−Ｄｉｅｔｈｙｌｔｈｉａｔｒｉｃａｒｂｏｃｙａｎｉｎｅ Ｉｏｄｉｄｅ、Ｄｉｍｅｔｈｙｌ｛４−［１，７，７−ｔｒｉｓ（４−ｄｉｍｅｔｈｙｌａｍｉｎｏｐｈｅｎｙｌ）−２，４，６−ｈｅｐｔａｔｒｉｅｎｙｌｄｅｎｅ］−２，５−ｃｙｃｌｏｈｅｘａｄｉｅｎ｝ａｍｍｏｎｉｕｍ ｐｅｒｃｈｌｏｒａｔｅ、１−（３−Ｓｕｌｆｏｐｒｏｐｙｌ）−２−（２−｛［１−（３−ｓｕｌｆｏｐｒｏｐｙｌ）ｎａｐｈｔｏ［１，２−ｄ］ｔｈｉａｚｏ−２−（１Ｈ）−ｙｌｉｄｅｎｅ］ｍｅｔｙｌ｝−１−ｂｕｔｅｎｙｌ）ｎａｐｈｔｏ［１，２−ｄ］ｔｈｉａｚｏｌｉｕｍｈｙｄｒｏｘｉｄｅ ｉｎｎｅｒ ｓａｌｔ（以上、Ａｌｄｒｉｃｈ社製）を、それぞれ４４：２０：３６の重量比で混合して、脱酸素型ヘモグロビンの近赤外光領域（６８０〜１０００ｎｍ）における吸収スペクトルを模した模擬血液色素５を作製した。図９に、得られた模擬血液色素５の吸収スペクトルを示す（図中実線）。模擬血液色素５は、酸素型ヘモグロビンの吸収スペクトル（図中点線）を近赤外光領域（６８０〜１０００ｎｍ）の範囲において比較的良く再現している。
(Preparation of simulated blood dye 5)
3,3′-Diethylthiaphilicbocyanine Iodide, Dimethyl {4- [1,7,7-tris (4-dimethylaminophenyl) -2,4,6-heptatriylenylne] -2,5-cyclohexylenepylene ) -2- (2-{[1- (3-sulfopropyl) naphtho [1,2-d] thiazo-2- (1H) -ylidene] methyl} -1-buteneyl) naphtho [1,2-d] thiazolhydroxide Inner salt (made by Aldrich) was mixed at a weight ratio of 44:20:36, respectively, and deoxygenated hemoglobin near red. The absorption spectrum in the optical domain (680~1000nm) was prepared simulated blood dye 5 imitating. FIG. 9 shows the absorption spectrum of the obtained simulated blood dye 5 (solid line in the figure). The simulated blood dye 5 reproduces the absorption spectrum of oxygen-type hemoglobin (dotted line in the figure) relatively well in the near-infrared light region (680 to 1000 nm).
（模擬血液色素６の作製）
Ｄｉｍｅｔｈｙｌ｛４−［１，７，７−ｔｒｉｓ（４−ｄｉｍｅｔｈｙｌａｍｉｎｏｐｈｅｎｙｌ）−２，４，６−ｈｅｐｔａｔｒｉｅｎｙｌｄｅｎｅ］−２，５−ｃｙｃｌｏｈｅｘａｄｉｅｎ｝ａｍｍｏｎｉｕｍ ｐｅｒｃｈｌｏｒａｔｅ（Ａｌｄｒｉｃｈ社製）の脱酸素型ヘモグロビンの近赤外光領域における吸収スペクトルを模した模擬血液色素６を作製した。図１０に、得られた模擬血液色素６の吸収スペクトルを示す（図中実線）。模擬血液色素６は、脱酸素型ヘモグロビンの吸収スペクトル（図中点線）を近赤外光領域（６８０〜１０００ｎｍ）の範囲において比較的良く再現している。
(Preparation of simulated blood dye 6)
Dimethyl {4- [1,7,7-tris (4-dimethylaminophenyl) -2,4,6-heptatrienyldene] -2,5-cyclohexadiene} ammonium perchlorate (manufactured by Aldrich) near-infrared light of deoxygenated hemoglobin A simulated blood dye 6 simulating the absorption spectrum in the region was prepared. FIG. 10 shows the absorption spectrum of the obtained simulated blood dye 6 (solid line in the figure). The simulated blood dye 6 reproduces the absorption spectrum of deoxygenated hemoglobin (dotted line in the figure) relatively well in the near-infrared light region (680 to 1000 nm).
図９、図１０に示すように、近赤外光領域では、吸光係数が小さいものの、視細胞の感度がない波長であるため、被検査者にまぶしさを与えることなく眼底検査ができる。したがって、実際の眼底検査において、近赤外光領域での眼底撮影は有用であり、この領域で眼底を撮影する眼底検査装置に適した本実施例の模擬血液色素も有用である。 As shown in FIG. 9 and FIG. 10, in the near-infrared light region, although the absorption coefficient is small, the wavelength is insensitive to photoreceptor cells, so that the fundus examination can be performed without giving glare to the subject. Therefore, in an actual fundus examination, fundus imaging in the near-infrared light region is useful, and the simulated blood dye of this embodiment suitable for a fundus examination apparatus that photographs the fundus in this region is also useful.
さらに、図９、図１０から分かるように、６８０〜１０００ｎｍの範囲で酸素型ヘモグロビンと脱酸素型ヘモグロビンの吸光度の大小関係が逆転するのは、７９７ｎｍの１度のみである（図中点線参照）。したがって、近赤外光領域では、異なる波長の分光画像データを取得するにあたって、可視光領域ほど波長分解能が必要ない。このため、可視光領域よりも広い波長幅を利用した分光画像データの取得と、そのデータに基づく動脈と静脈の判別が可能となる。 Further, as can be seen from FIGS. 9 and 10, the magnitude relationship between the absorbances of oxygen hemoglobin and deoxygenated hemoglobin in the range of 680 to 1000 nm is reversed only once at 797 nm (see dotted line in the figure). . Therefore, in the near-infrared light region, wavelength resolution is not required as much as in the visible light region when acquiring spectral image data of different wavelengths. For this reason, it is possible to acquire spectral image data using a wavelength width wider than the visible light region and discriminate between an artery and a vein based on the data.
特に、光源強度や光検出器感度が低いような条件での観察、または、光源強度や光検出器感度が低い眼底検査装置での観察においては、近赤外光領域の範囲で酸素型ヘモグロビンと脱酸素型ヘモグロビンの吸光度の大小関係が逆転するのが１度のみであることは、極めて有用な特徴となる。したがって、近赤外光領域の模擬血液色素を用いたパターニングモデルを構築すれば、波長分解能が１〜２００ｎｍ程度の眼底検査装置に利用できる標準的な模擬眼底が得られる。 In particular, in observations under conditions where the light source intensity and photodetector sensitivity are low, or in observations using a fundus examination apparatus with low light source intensity and photodetector sensitivity, oxygen hemoglobin is used in the near infrared region. It is a very useful feature that the magnitude relationship of the absorbance of deoxygenated hemoglobin is reversed only once. Therefore, if a patterning model using a simulated blood dye in the near-infrared light region is constructed, a standard simulated fundus that can be used for a fundus examination apparatus with a wavelength resolution of about 1 to 200 nm can be obtained.
図１１は、模擬毛細血管の断面を示す。この模擬毛細血管は、内径１００μｍ、外径３００μｍのシリコンゴム製チューブに模擬血液色素を充填して作製した。シリコンゴム製チューブは柔軟であり、模擬血液色素の充填後、容易に曲げ加工などが行えるため、模擬毛細血管として有用である。 FIG. 11 shows a cross section of a simulated capillary. The simulated capillary blood vessel was prepared by filling a simulated blood dye into a silicone rubber tube having an inner diameter of 100 μm and an outer diameter of 300 μm. A silicone rubber tube is flexible, and can be easily bent after filling with a simulated blood pigment, so that it is useful as a simulated capillary.
図１２は、他の模擬毛細血管の断面を示す。この模擬毛細血管は、内径１００μｍ、外径２００μｍの石英製キャピラリーに模擬血液色素を充填して作製した。石英製チューブは、内径と外径の大きさを自在に加工できる点で、種々の太さの模擬毛細血管として有用である。 FIG. 12 shows a cross section of another simulated capillary. This simulated capillary blood vessel was prepared by filling a simulated capillary with a quartz capillary having an inner diameter of 100 μm and an outer diameter of 200 μm. Quartz tubes are useful as simulated capillaries of various thicknesses in that the inner and outer diameters can be freely processed.
図１３〜図１５は、模擬毛細血管描画の設計図に相当するパターンである。図１３に示すパターンは、眼底の毛細血管のうち、動脈血の流れる血管を選択したものである。図１４に示すパターンは、眼底の毛細血管のうち、静脈血の流れる血管を選択したものである。図１５に示すパターンは、図１３に示すパターンと図１４に示すパターンを重ね合わせたものである。 13 to 15 are patterns corresponding to design drawings of simulated capillary blood vessel drawing. In the pattern shown in FIG. 13, a blood vessel through which arterial blood flows is selected from the capillary blood vessels in the fundus. The pattern shown in FIG. 14 is obtained by selecting a blood vessel through which venous blood flows among the capillary blood vessels in the fundus. The pattern shown in FIG. 15 is obtained by superposing the pattern shown in FIG. 13 and the pattern shown in FIG.
図１６は、動脈模擬毛細血管パターンを示す。このパターンは、前述の模擬血液色素４をインクとして、１５μｍの孔径を持つノズルから模擬血液色素溶液を吐出することによって、図１３に示すパターンをインクジェット描画したものである。なお、描画したインクは模擬血液色素４に増粘剤（グリセリンなど）、消泡剤（日信化学工業社製サーフィノール４６５など）、消光剤（アミノアントラセンなど）、結晶成長阻害剤（ポリビニルアルコールなど）をインク重量に対する重量比としてそれぞれ３０％、１％、０．１％、４％添加して、粘度やインク乾燥速度などを調整したものである。最小線幅約２５μｍであり、比較的きれいな描画が行われていることが分かる。 FIG. 16 shows an arterial simulated capillary pattern. This pattern is an ink-jet drawing of the pattern shown in FIG. 13 by discharging the simulated blood dye solution from a nozzle having a pore diameter of 15 μm using the aforementioned simulated blood dye 4 as ink. In addition, the drawn ink is simulated blood pigment 4, thickener (such as glycerin), antifoaming agent (such as Surfinol 465 manufactured by Nissin Chemical Industry), quencher (such as aminoanthracene), crystal growth inhibitor (polyvinyl alcohol). Etc.) are added at 30%, 1%, 0.1%, and 4%, respectively, as a weight ratio to the ink weight, and the viscosity and ink drying speed are adjusted. It can be seen that the minimum line width is about 25 μm, and relatively clean drawing is performed.
図１７は、静脈模擬毛細血管パターンを示す。このパターンは、前述の模擬血液色素２をインクとして、１５μｍの孔径を持つノズルから模擬血液色素溶液を吐出することによって、図１４に示すパターンをインクジェット描画したものである。なお、描画したインクは段落［００７０］に記載の通り、模擬血液色素２に増粘剤、消泡剤、消光剤、結晶成長阻害剤などを添加して、粘度やインク乾燥速度などを調整したものである。最小線幅約２５μｍであり、比較的きれいな描画が行われていることが分かる。 FIG. 17 shows a vein simulated capillary pattern. This pattern is an ink-jet drawing of the pattern shown in FIG. 14 by discharging the simulated blood dye solution from a nozzle having a pore diameter of 15 μm using the aforementioned simulated blood dye 2 as an ink. The drawn ink was adjusted as described in paragraph [0070] by adding a thickener, an antifoaming agent, a quenching agent, a crystal growth inhibitor, etc. Is. It can be seen that the minimum line width is about 25 μm, and relatively clean drawing is performed.
図１８は、模擬毛細血管パターンを示す。このパターンは、前記インクジェット法によって、動脈パターンと静脈パターンを重ね合わせて描画したものである。描画パターンは図１５に示したものを用い、動脈パターン用インクと静脈パターン用インクは段落［００７０］と［００７１］に示したものをそれぞれ用いた。図１８に示す模擬毛細血管パターンにより、可視光領域（４８０〜６８０ｎｍ）における模擬眼底が構築できることを確認した。本発明の模擬眼底により、分光画像計測技術が導入された高機能の眼底検査装置の調整や特性管理が簡便に実施できるようになるものと期待できる。 FIG. 18 shows a simulated capillary pattern. This pattern is drawn by superimposing an arterial pattern and a vein pattern by the inkjet method. The drawing pattern shown in FIG. 15 was used, and the arterial pattern ink and vein pattern ink were those shown in paragraphs [0070] and [0071], respectively. It was confirmed by the simulated capillary pattern shown in FIG. 18 that a simulated fundus can be constructed in the visible light region (480 to 680 nm). With the simulated fundus of the present invention, it can be expected that adjustment and characteristic management of a high-function fundus inspection apparatus in which spectral image measurement technology is introduced can be easily performed.
１０ 模擬眼底
１２ 基板
１３ 模擬視細胞層
１４ 保持層
１６ 微粒子層
１７ 微粒子
１８ オーバーコート層
１９ 模擬血管パターン層
２０ パターン形成層
２２ 表面保護層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Simulated fundus 12 Substrate 13 Simulated photoreceptor layer 14 Holding layer 16 Fine particle layer 17 Fine particle 18 Overcoat layer 19 Simulated blood vessel pattern layer 20 Pattern forming layer 22 Surface protective layer
Claims (9)
前記基板上に設けられ、複数の微粒子を有する微粒子層からなる模擬視細胞層と、
前記微粒子層上に設けられ、毛細血管を模したパターンを有する模擬血管パターン層と、
を備えた模擬眼底。 A substrate,
A simulated photoreceptor layer provided on the substrate and comprising a particulate layer having a plurality of particulates;
A simulated blood vessel pattern layer provided on the fine particle layer and having a pattern simulating capillaries;
Simulated fundus with
前記模擬血管パターン層は前記オーバーコート層上に設けられたことを特徴とする請求項１記載の模擬眼底。 An overcoat layer that covers the fine particle layer and relaxes irregularities on the surface of the fine particle layer;
The simulated fundus according to claim 1, wherein the simulated blood vessel pattern layer is provided on the overcoat layer.
前記２以上の模擬血液は、酸素飽和状態が異なる２以上の血液の光の吸収スペクトルを模した液体であることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項記載の模擬眼底。 The pattern simulating the capillaries has a pattern portion in which two or more simulated blood are coagulated,
The simulated fundus according to any one of claims 1 to 8, wherein the two or more simulated bloods are liquids that simulate the light absorption spectra of two or more bloods having different oxygen saturation states.
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