JP5753277B2 - 光干渉断層撮影のための装置及び方法 - Google Patents

光干渉断層撮影のための装置及び方法 Download PDF

Info

Publication number
JP5753277B2
JP5753277B2 JP2013553796A JP2013553796A JP5753277B2 JP 5753277 B2 JP5753277 B2 JP 5753277B2 JP 2013553796 A JP2013553796 A JP 2013553796A JP 2013553796 A JP2013553796 A JP 2013553796A JP 5753277 B2 JP5753277 B2 JP 5753277B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wavelength
reference beam
coherence tomography
measurement
optical coherence
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2013553796A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2014506510A (ja
Inventor
クリストフ ドニツキー
クリストフ ドニツキー
クラウス フォグレル
クラウス フォグレル
クリスティアン ヴルネル
クリスティアン ヴルネル
クラウディア ゴルシュボス
クラウディア ゴルシュボス
ミカエル ムローヘン
ミカエル ムローヘン
Original Assignee
バーフェリヒト ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング
バーフェリヒト ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by バーフェリヒト ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング, バーフェリヒト ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング filed Critical バーフェリヒト ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング
Publication of JP2014506510A publication Critical patent/JP2014506510A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5753277B2 publication Critical patent/JP5753277B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B3/00Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
    • A61B3/10Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B3/00Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
    • A61B3/10Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
    • A61B3/102Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions for optical coherence tomography [OCT]
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B3/00Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
    • A61B3/10Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
    • A61B3/12Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions for looking at the eye fundus, e.g. ophthalmoscopes
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B3/00Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
    • A61B3/10Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
    • A61B3/12Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions for looking at the eye fundus, e.g. ophthalmoscopes
    • A61B3/1225Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions for looking at the eye fundus, e.g. ophthalmoscopes using coherent radiation
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/0059Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence
    • A61B5/0062Arrangements for scanning
    • A61B5/0066Optical coherence imaging
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B9/00Measuring instruments characterised by the use of optical techniques
    • G01B9/02Interferometers

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Ophthalmology & Optometry (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Eye Examination Apparatus (AREA)
  • Instruments For Measurement Of Length By Optical Means (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Description

本発明は、光干渉断層撮影の原理に従って、十分に透明な調査対象物、特に人間の目の前表面部の深さプロファイルを記録(測定)する装置および方法に関する。
光干渉断層撮影(OCT)は、干渉計による調査方法であり、コヒーレンス長が比較的短い光が、干渉計を用いて距離、すなわち、(少なくとも部分的に)反射する物質の深さプロファイルを測定するために用いられる。競合する他の方法に対する光干渉断層撮影の利点は、光を散乱する生体組織内への浸入深さが比較的大きい(およそ1〜3mm)と共に、高測定周波数で(現在、およそ20〜300kVoxel/sが得られる)軸方向の分解能が比較的高い(およそ1〜15μm)ということである。
上記測定の目的に関連して、光干渉断層撮影に対応する音による方法として、超音波検査法(sonography)がある。光干渉断層撮影は、(2つの目を有したヒューマンビジョン装置にも用いられる)角度依存の3D測定方法とは、(角度範囲の代わりに)使用した波長のスペクトル範囲を用いて軸方向深さを純粋に測定することと、それに関連する測定装置の開口数には依存しないという点で異なる。
従来使用されている光干渉断層撮影測定装置は、800nmより大きい波長の、眼科学においては800nmから1300nmの範囲の波長を有する光を用いる。網膜の深さプロファイルを測定するためには、およそ840nmの波長を有する光を用いることが好ましい。より用いられる波長としては、約1060nmである。
軸方向分解能Δzは、以下の数式1で計算することができ、中心波長λを中心とした、帯域幅Δλのガウス分布(半値全幅(FWHM))を有する波長スペクトル用の光干渉断層撮影装置によって得られる。
Figure 0005753277
数式1の前因子の定数は、波長スペクトルの形状(フォーム)に依存する。軸方向分解能Δzが波長スペクトルに基本的に依存するということは、Δzは動作波長、すなわち中心波長λの2乗をスペクトル帯域幅Δλで割った比率に比例する、すなわち、Δz∝(λ/Δλであるということでわかる。
図1は、波長に依存した、目の前表面部、特に人間の目の角膜の透過率を示し、特に4歳半の目と、53歳の目について示している。図1に示すように、透過率は、約800nmから約1300nmの範囲の波長において特に高く、それを超える波長では大幅に低下する。この低下は水分子の吸収が起こることによって生じる(OH伸縮振動の吸収バンド)。上記波長範囲における特に高い透過率のため、高浸入深さが得られる。これが、眼科学における従来の光干渉断層撮影測定装置で800nmより大きい波長が用いられる理由である。
眼科学において従来用いられている、800nmより大きい長波長放射を利用した光干渉断層撮影測定装置の不利な点は、約10μm以下の十分な軸方向分解能を達成するのに必要な帯域幅が、複雑な、すなわちコストの掛かる広帯域の光源によってのみ得られるということである。眼科学において、10μm以下の軸方向分解能は、角膜内部の複数の層を解像して識別することを可能にするため、または切開表面を十分正確に定めることを可能にするために必要である。図2は、上記式1によって表される関係を示すものである。
図2は、光干渉断層撮影測定装置の軸方向分解能Δzを、複数の異なるスペクトル帯域幅Δλを有する放射に関する中心波長λの関数として示している。図2には、帯域幅Δλが5nm、30nm、100nm、300nmの放射に関する曲線が示されている。
例えば、中心波長800nmで約10μmの軸方向分解能を達成するためには、約30nmのスペクトル幅が必要である。約5μmのΔzを達成するためには、λ=800nmの放射で約60nmのスペクトル幅Δλが必要であり、λ=1100nmの放射で約100nmのスペクトル幅Δλが必要である。
本発明は、高い軸方向分解能を、複雑な構成を用いることなく得ることができる光干渉断層撮影測定装置を提供することを目的とする。
この目的は、請求項1の装置および請求項12の方法によって達成される。
すなわち、光干渉断層撮影の原理に従って、生体組織、特に、人間の目の前表面部の深さプロファイルを記録する装置が提供される。この装置は、所定の波長範囲内の波長で、かつ動作波長を有する光線束を生成する光源と、干渉計装置と、参照ビームと測定ビームの光路長の差に関連する重畳ビームの情報を検出する検出装置とを具備し、干渉計装置は、光源により生成された光線束を、参照ビームおよび生体組織に向かう測定ビームに空間的に分離するビームスプリッター装置と、参照ビームを偏向する参照ビーム偏向装置と、偏向された参照ビームを生体組織によって偏向された測定ビーム上に空間的に重ね合わせて重畳ビームとするビーム重畳装置を有する。
本発明によれば、上記所定の波長範囲は、300nmより大きく500nm以下の範囲である。
300nmより大きく500nm以下の範囲内の波長を用いれば、従来の光干渉断層撮影測定装置で用いられる波長を用いた場合と比較して、同じ帯域幅でより高い軸方向分解能が得られると共に、非常に低い帯域幅の光源を用いても、同等の軸方向分解能が得られる。
本発明は、特に人間の目の角膜における組織の散乱特性により、比較的低い強度の入射光で用いられた波長に対して高い信号強度を得ることができるという発見に基づいている。本発明においては、スーパールミネセントダイオードを光源として用いることが好ましい。これにより、適度な価格で安定した信頼性の高い光源を有すると共に、全体的に簡素な測定装置の構成が可能となる。
上記所定の波長範囲は、350nmから450nmの範囲が好ましく、395nmから415nmの範囲がより好ましく、405nmに近い範囲が特に好ましい。これらの波長範囲内で用いる光源として、半導体レーザーダイオード、特に、窒化ガリウム(GaNi)半導体発光ダイオードが好ましい。
干渉計装置および検出装置は、上記所定の波長範囲内の波長を用いて動作するように設計されたものであることが好ましい。例えば、参照ビーム偏向装置の偏向層は、上記範囲内で用いる波長に対して特に高い反射性を有するように構成される。同様に、ビームスプリッター装置および/またはビーム重畳装置も、用いる波長に対して特に高い透過率を示すように構成されたものとすることができる。最後に、検出装置も、用いる波長に対して光の検出感度が特に高くなるように設計されたものとすることができる。
本発明の装置は、フーリエドメイン光干渉断層撮影の原理に従って動作するように設計されたものとすることができる。このために、参照ビームは、実質上、空間的に一定に進み、検出装置は、波長に応じて重畳ビームを異なる波長を有する複数の部分ビームに空間的に分離する分光計、特にプリズムまたは光学格子と、波長を選択するようにして部分光線の強度を測定する空間的分解検出器配列を有するものとすることができる。このように設計された装置は、移動する光学部品を有さず、すなわち、ビーム方向に影響を与える移動部材を有さず、時間的に安定した測定感度を得ることができる。
或いは、本発明の装置は、タイムドメイン光干渉断層撮影の原理に従って動作するように設計されたものとすることができる。このために、参照ビームの光路長は、時間的に、特に参照ビーム偏向装置の周期運動によって調整され、検出装置は、参照ビームの調整によって時間的に調整される重畳ビームの強度を測定する検出器を有するものとすることができる。これにより、検出装置のサンプリング速度が参照ビームの調整頻度よりも、好ましくは2倍、特には10倍大きくなる。このように構成された装置は、空間的に制限された光線束を受け取る、より簡素に構成された検出装置を有するものとすることができ、すなわち、検出装置が、フーリエドメイン光干渉断層撮影装置の場合のような分光計を必要としない。
パラレルタイムドメイン光干渉断層撮影の原理に従って動作する装置が特に好ましい。このような装置は、幅が拡大された光の平行ビームを生成する、関連するコリメーターレンズを有する光源を有し、光のビームの幅は、例えば2mmから10mmの範囲内、好ましくは、4mmから8mm、より好ましくは5mmから7mmである。特に、ビーム幅は、調査する生体組織の領域全体(例えば、人間の目の角膜やカルス(callus)の領域全体)が平行光で照射されるように選択されることができる。パラレルタイムドメイン光干渉断層撮影装置で用いられるのに適した検出装置は、結像レンズと2次元検出器配列を有し、結像レンズは、ビーム重畳装置から検出装置の光軸に対して直角に配置された検出面への平行光の結像(集光)を行うように、ビーム重畳装置と検出器配列の間の光路上に配置される。このような構成の利点は、調査される生体組織の比較的大きい、特に全体の領域が同時に捕捉されることである。これにより、測定時間の短縮を可能とし、調査される生体組織の表面(領域)に亘って測定ビームをスキャンさせる、すなわち、測定ビームの光軸に対して直角な方向にビームを偏向する必要をなくすことが可能となる。
光源の光生成部品の構成に応じて、光源は、例えば焦点ビームや平行光ビームなどの適切なビーム形状を有する光線束を生成する結像レンズを有しても良い。これに応じて、検出装置は、光検出器上で平行な拡大された重畳ビームの結像(集光)を行う結像部品を有しても良い。
本発明の装置は、検出装置での生体組織のコヒーレント結像のために、測定ビームに対する測定光学システムと、重畳ビームに対する第1の重畳ビーム光学システムを有することができる。
本発明の装置は、さらに測定ビームの生体組織内の部分における光学波長によって起こる、参照ビームと測定ビームとの間の位相変化を補正するための、参照ビームに対する参照ビーム光学システムを有することができる。
本発明の装置は、さらに測定ビーム内に設けられた目の前表面部のような生体組織の、基礎アーチ形状のような所定の基礎形状(フォーム)によって生じる結像誤差を補正するための、重畳ビームに対する第2の重畳ビーム光学システムを有することができる。
上記した装置は、人間の目の角膜下層を測定、透視するのに適している。本発明の装置は、10μm、好ましくは5μm、より好ましくは2μmの軸方向分解能を有することができる。
光干渉断層撮影の原理に従って、生体組織、特に人間の目の前表面部の深さプロファイルを測定する方法において、所定帯域幅を有する所定の波長範囲内の波長で、かつ動作波長を有する光が用いられる。
本発明の方法によれば、上記所定の波長範囲内は、300nmより大きく、500nm以下の範囲である。
本発明の方法は、上記のような装置を用いることができる。
上記した本発明の装置および方法は、波面の測定やそこに含まれる位相情報の評価に用いることもできる。
上記した装置および方法は、治療によって変わる生体組織の深さプロファイルを測定し、望ましい深さプロファイルとなるように治療装置や治療方法を制御するために、生体組織の治療(手術)のための装置および方法と組み合わせて共に用いられても良い。
本発明の態様について、図を参照しながら以下により詳細に示す。
人間の目の角膜の透過率を示す図である。 光干渉断層撮影測定装置の軸方向分解能Δzを、用いる放射の複数の異なるスペクトル帯域幅Δλに関する中心波長λの関数として示す図である。 フーリエドメイン光干渉断層撮影の原理に従った光干渉断層撮影測定装置の基本構成を示す図である。 タイムドメイン光干渉断層撮影の原理に従った光干渉断層撮影測定装置の概略図である。
図1は、人間の目の角膜の光が通過する度合い、すなわち透過率が、約325nmより大きい波長範囲内で60%を超え、それより小さい波長で(吸収バンドの発生により)大幅に減少していることを示している。そのため、約300nm以下の波長の使用は制限される。300nmより大きく500nm以下の範囲における角膜の散乱特性が特に好ましく、生体組織によって偏向(散乱)された測定ビームの高い信号強度が得られることが見出された。
図2は、光干渉断層撮影測定装置の軸方向分解能Δz、中心波長λ、および光放射の波長スペクトルのスペクトル幅Δλの間の数式1によって表される関係を示している。図2に示すように、従来の光干渉断層撮影測定装置で用いられている800nmより大きい範囲内の波長の場合と比べ、同等のスペクトル帯域幅で、300nmから500nmの範囲内の波長λで、より高い軸方向分解能(軸方向分解能Δzのより小さい値)が得られる。また図2は、300nmから500nmの範囲内の波長の場合、光源によって生成された波長スペクトルにおいてより小さいスペクトル幅Δλで、800nmより大きい波長の場合と同等の軸方向分解能が得られるということも示している。
図3に示す、フーリエドメイン光干渉断層撮影の原理に従った光干渉断層撮影測定装置100は、光線束102を生成する光源101と、マイケルソン干渉計装置を有し、マイケルソン干渉計装置は、光線束のビームを、参照ビーム104および測定ビーム106に分離し、またそれぞれ逆方向に偏向された参照ビーム104および測定ビーム106を重畳ビーム108に重ね合わせる装置120、150と、参照ビーム偏向装置として機能し、ビームスプリッター装置120によって伝導された参照ビーム104を実質的に自身で反射し、ビームスプリッター装置120によって偏向された測定ビーム106を調査する生体組織、すなわち、人間の目の角膜140に向け、その生体組織が測定ビーム106を逆方向に自身に向けて反射する、空間的に固定されたミラー130を有する。光干渉断層撮影測定装置100は、さらにプリズムとして構成される分光計160と、検出器配列を有し、分光計160は、図3の矢印112によって示される角度方向に重畳ビーム108を波長に応じて部分放射の束110に空間的に分離し、検出器配列は、波長に応じて選択的に偏向される部分光線110を受けることができ、それに応じた部分光線の束110の強度の空間的分布を検出できるような分解方向を有して配置される。
調査される生体組織140(角膜)は、装置120、150に対して測定ビーム106の光路長が参照ビーム104の光路長にほぼ等しくなるような距離の位置に配置される。生体組織140(角膜)上の測定ビーム106の入射位置における深さプロファイルは、入射領域に浸入する波長スペクトルが分光計160で波長を選択するようにして部分光線110に空間的に分離されるので、測定可能になる。これにより、測定ビーム106と参照ビーム104の光路差が丁度無くなる(ゼロになる)、またはそれぞれの波長の整数倍になる場合、全ての部分光線110全体の中のそのような部分光線に対してのみ、測定ビーム106と参照ビーム104の強め合う干渉によって最大強度が得られる。最大強度が起こる検出器配列170上の位置は、特定の波長に対応し、従って、測定光が進む光路が参照ビームの既知の一定の光路に一致する場合の参照ビーム104と測定ビーム106の光路長差、すなわち、軸方向分解能の精度内で検出器配列170上の最大強度の位置に関連するその浸入深さに対応する。
装置120、150と調査する生体組織140(角膜)の間の光路上に、(図示しない)結像光学システムを設けることもできる。装置120、150と生体組織140(角膜)の間の光路上における結像光学システムの焦点長さ、および/または軸方向位置を変化させることによって、その生体組織140(角膜)はその深さに関してスキャンされる。結像光学システムの横方向の移動、または傾斜によって、測定ビーム106は生体組織140(角膜)全体に亘って横方向に導かれ(スキャンされ)、生体組織上で測定ビーム106の入射位置の2次元スキャンが行われる、すなわち、深さプロファイルの2次元スキャンが行われる。
図4に示す、タイムドメイン光干渉断層撮影の原理に従った光干渉断層撮影測定装置200は、図3に示す装置100と同様に、光線束102を生成する光源101と、光線束102を、参照ビーム204および測定ビーム106に分離する装置120、150と、調査する生体組織140(角膜)で構成される。
図3に示す装置100とは逆に、光干渉断層撮影測定装置200は、図4の矢印232で示す方向に定期的に軸方向(往復方向)に動かされる参照ビーム偏向装置としてのミラー230と、それぞれ逆方向に反射された測定ビーム106と参照ビーム204を重ね合わせることによって装置120、150で生成された重畳ビーム208を受け、重畳ビーム208の強度を時間的に分解するようにして測定する空間的に固定された検出装置270を有する。
ミラー230の移動によって、参照ビーム204が進む光路長はその長さに関して調整される。この調整によって得られた参照ビーム204のそれぞれの光路長は、測定ビーム106が進む特定の光路長に一致し、これにより参照ビーム204と測定ビーム106の重畳ビーム208への重ね合わせが強め合う干渉を生じ、(いずれ)最大強度が得られる。従って、重畳ビーム208の強度の測定中の特定のある時点は、測定ビーム106の特定の光路長と関連付けられ、よって生体組織140(角膜)から反射して戻る光の浸入深さと関連付けられることができる。図3に示す装置100と同様に、図4に示す装置200には、装置120、150と生体組織140(角膜)との間の光路上に(不図示の)光学結像装置を設けることができる。結像光学装置は、測定ビーム106を生体組織上で結像(集光)する。焦点長さを変化させることによって、および/または光学結像装置を測定ビーム106の方向に沿って移動させることによって、生体組織140(角膜)は測定ビーム106の浸入深さに関してスキャンされる。測定ビーム106の方向(光軸)に対して横方向に結像装置を移動させることによって、生体組織140(角膜)の表面全体に亘って2次元スキャンが行われる。
図3、図4にそれぞれ示される光干渉断層撮影測定装置100、200は、検出装置170、270での生体組織のコヒーレント結像のために、測定ビーム106に対して設けられた測定ビーム光学システム108、208と、重畳ビーム108、208に対して設けられた第1の参照ビーム光学システム190、290を有することができる。測定ビーム光学システム180、280および第1の重畳ビーム光学システム190、290は、調査する生体組織140を検出装置170、270上で空間的、コヒーレント結像する原理を実現するために有利である。
図3、図4にそれぞれ示される光干渉断層撮影測定装置100、200は、さらに測定ビームの生体組織140内の部分における測定ビームの光路長によって起こる、参照ビーム104、204と測定ビーム106、206との間の位相変化を補正するための、参照ビーム104、204に対する参照ビーム光学システム182、282を有することができる。参照ビーム光学システム182、282は、例えば、それぞれ横方向(x、y)寸法が変化する位相変化があるという利点を有する液晶ディスプレイ、板状LCDシステム、または位相変化を生じさせる他の装置として構成できる。簡単な構成では、参照ビーム光学システム182、282は、調査する生体組織140による所定の位相変化のある、ガラス板またはレンズのような光学部品として構成できる。
最後に、図3、図4にそれぞれ示される光干渉断層撮影測定装置100、200は、さらに、可能性のある基礎形状(フォーム)を補償するための、特に、調査のために測定ビーム106内に配置された目の前表面部のような生体組織140の例えば基礎アーチ形状のような基礎形状によって生じる結像誤差を補正するための、重畳ビーム108、208に対する第2の重畳ビーム光学システム192、292を有することができる。
上記した本発明の全ての態様において、300nmより大きく500nm以下の波長範囲内の波長を有する放射を用いることによって、従来の光干渉断層撮影測定装置で用いられている800nm以上の波長の場合と比べ、(従来の光干渉断層撮影測定装置と比べて)同等の分解能を得るためにより低い帯域幅の光源を用いることができ、または、同等の帯域幅でより高い分解能(分解能Δzの低い数値)を達成できる。
100 フーリエドメイン光干渉断層撮影装置
101 光源
102 光線束
104 参照ビーム
106 測定ビーム
108 重畳ビーム
110 波長に応じて選択的に分離された測定ビーム
112 波長を選択するようにして分離した角度方向
120 ビームスプリッター装置
130 参照ビーム偏向装置
140 組織、目の前表面部
150 ビーム重畳装置
160 分光計
170 波長に応じて選択的に測定する検出器配列
180 測定ビーム光学システム
182 参照ビーム光学システム
190 第1の重畳ビーム光学システム
192 第2の重畳ビーム光学システム
200 タイムドメイン光干渉断層撮影装置
202 光線束
204 光路長に関して調整された参照ビーム
206 測定ビーム
208 調整された重畳ビーム
230 定期的に動かされる参照ビーム偏向装置
232 移動方向
270 検出装置
280 測定ビーム光学システム
282 参照ビーム光学システム
290 第1の重畳ビーム光学システム
292 第2の重畳ビーム光学システム

Claims (17)

  1. 光干渉断層撮影(OCT)の原理に従って、人間の目の前表面部の生体組織(140)の深さプロファイルを記録する装置(100、200)であって、
    所定のスペクトル帯域幅(Δλ)および中心波長(λ )の波長スペクトルを有する光線束(102)を生成する光源(101)と、
    前記光源(101)により生成された前記光線束を、参照ビーム(104、204)および前記生体組織(140)に向かう測定ビーム(106)に空間的に分離するビームスプリッター装置(120)と、前記参照ビーム(104、204)を偏向する参照ビーム偏向装置(130、230)と、前記偏向された参照ビーム(104、204)を前記生体組織(140)によって偏向された前記測定ビーム(106)上に空間的に重ね合わせて重畳ビーム(108、208)とするビーム重畳装置(150)を有する干渉計装置と、
    前記参照ビーム(104、204)と前記測定ビーム(106)の光路長の差に関連する前記重畳ビーム(108、208)の情報を検出する検出装置(160、170、270)とを具備し、
    前記中心波長(λ は、300nmから500nmの間の所定の波長範囲であることを特徴とする装置。
  2. 前記中心波長(λ )は、350nmから450nmの間の所定の波長範囲内であることを特徴とする請求項1に記載の装置
  3. 前記中心波長(λ )は、395nmから415nmの間の所定の波長範囲内であることを特徴とする請求項2に記載の装置
  4. 前記光源(101)は、窒化ガリウム(GaNi)半導体発光ダイオードであり、前記所定の波長範囲は、前記窒化ガリウム半導体発光ダイオードの発光波長の範囲に応じた405nmに最も近い範囲であることを特徴とする請求項1に記載の装置。
  5. 前記干渉計装置および前記検出装置は、前記所定の波長範囲内の波長を用いて動作するように設計されたものであることを特徴とする請求項1に記載の装置。
  6. 前記装置(100)は、フーリエドメイン光干渉断層撮影の原理に従って動作することを特徴とする請求項1に記載の装置。
  7. 前記装置(100)は、パラレルフーリエドメイン光干渉断層撮影の原理に従って動作することを特徴とする請求項6に記載の装置
  8. 前記参照ビーム(104)は、実質上、空間的に一定に進み、前記検出装置は、波長に応じて前記重畳ビーム(108)を異なる波長を有する複数の部分ビーム(110)に空間的に分離する分光計(160)と、波長を選択するようにして前記部分ビーム(110)の強度を測定する空間的分解検出器配列(170)を有するものであることを特徴とする請求項に記載の装置。
  9. 前記分光計(160)は、プリズムまたは光学格子であることを特徴とする請求項8に記載の装置。
  10. 前記装置(200)は、タイムドメイン光干渉断層撮影の原理に従って動作することを特徴とする請求項1に記載の装置。
  11. 前記装置(200)は、パラレルタイムドメイン光干渉断層撮影の原理に従って動作することを特徴とする請求項10に記載の装置。
  12. 前記参照ビーム(204)の光路長は、時間的に調整され、前記検出装置は、前記参照ビーム(204)の調整によって時間的に調整される前記重畳ビーム(208)の強度を時間的に分解するようにして測定する検出器(270)を有するものであることを特徴とする請求項10に記載の装置。
  13. 前記参照ビーム(204)の光路長は、前記参照ビーム偏向装置(230)の周期運動(232)によって時間的に調整されるものであることを特徴とする請求項12に記載の装置。
  14. 前記検出装置(170、270)での前記生体組織のコヒーレント結像のために、前記測定ビーム(106)に対する測定ビーム光学システム(180、280)と、前記重畳ビーム(108、208)に対する第1の重畳ビーム光学システム(190、290)が設けられたものであることを特徴とする請求項1に記載の装置。
  15. 前記測定ビーム(106)の前記生体組織(140)内の部分における光路長によって起こる、前記参照ビーム(104、204)と前記測定ビーム(106)との間の位相変化を補正するための参照ビーム光学システム(182、282)が、前記参照ビーム(104、204)に対して設けられたものであることを特徴とする請求項1に記載の装置。
  16. 前記測定ビーム(106)内に配置された前記目の前表面部のような前記生体組織(140)の所定の基礎形状の中の、基礎アーチ形状によって生じる結像誤差を補正するための第2の重畳ビーム光学システム(192、292)が、前記重畳ビーム(108、208)に対して設けられたものであることを特徴とする請求項1に記載の装置。
  17. 光干渉断層撮影(OCT)の原理に従って、人間の目の前表面部の生体組織(140)の深さプロファイルを測定する方法であって、
    所定のスペクトル帯域幅(Δλ)および中心波長(λ )の波長スペクトルを有する光を用い、
    前記中心波長(λ )を、300nmから500nmの間の所定の波長範囲内とすることを特徴とする方法。
JP2013553796A 2011-02-15 2011-02-15 光干渉断層撮影のための装置及び方法 Active JP5753277B2 (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2011/000712 WO2012110052A1 (en) 2011-02-15 2011-02-15 Apparatus and method for optical coherence tomography

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014506510A JP2014506510A (ja) 2014-03-17
JP5753277B2 true JP5753277B2 (ja) 2015-07-22

Family

ID=44625201

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013553796A Active JP5753277B2 (ja) 2011-02-15 2011-02-15 光干渉断層撮影のための装置及び方法

Country Status (11)

Country Link
US (1) US9033506B2 (ja)
EP (2) EP2675341B1 (ja)
JP (1) JP5753277B2 (ja)
KR (2) KR101830320B1 (ja)
CN (1) CN103402422B (ja)
AU (1) AU2011359149B2 (ja)
BR (1) BR112013020631A2 (ja)
CA (1) CA2826737C (ja)
MX (1) MX337724B (ja)
RU (1) RU2561867C2 (ja)
WO (1) WO2012110052A1 (ja)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2011359149B2 (en) 2011-02-15 2015-05-14 Alcon Inc. Apparatus and method for optical coherence tomography
WO2014174892A1 (ja) * 2013-04-25 2014-10-30 シャープ株式会社 エレクトロルミネッセンス装置、その製造装置、及びその製造方法
US10007109B2 (en) * 2013-06-20 2018-06-26 The University Of North Carolina At Charlotte Wavelength discriminating imaging systems and methods
KR101581534B1 (ko) * 2014-03-25 2015-12-31 한양대학교 산학협력단 고속 결함 검출 시스템
WO2016023578A1 (en) * 2014-08-12 2016-02-18 Wavelight Gmbh Instantaneous time domain optical coherence tomography
EP3213690B1 (en) 2014-10-27 2020-02-26 FUJIFILM Corporation Light penetration depth evaluation method, performance test method using evaluation method, and optical tomography apparatus
KR102017316B1 (ko) * 2015-02-02 2019-09-02 노바르티스 아게 안질환의 신체역학적 진단용 광학 기구
KR102426075B1 (ko) * 2019-11-18 2022-07-28 단국대학교 산학협력단 다초점 광음향 이미징 장치 및 이의 운용방법

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2233727T3 (es) 1994-08-18 2005-06-16 Carl Zeiss Meditec Ag Aparato quirurgico asistido por tomografia de coherencia optica.
RU2148378C1 (ru) * 1998-03-06 2000-05-10 Геликонов Валентин Михайлович Устройство для оптической когерентной томографии, оптоволоконное сканирующее устройство и способ диагностики биоткани in vivo
US8581697B2 (en) * 2001-04-11 2013-11-12 Trutouch Technologies Inc. Apparatuses for noninvasive determination of in vivo alcohol concentration using raman spectroscopy
TWI223719B (en) * 2003-05-30 2004-11-11 Ind Tech Res Inst Sub-micrometer-resolution optical coherent tomography
FR2865370B1 (fr) * 2004-01-22 2006-04-28 Centre Nat Rech Scient Systeme et procede de tomographie in vivo a haute resolution laterale et axiale de la retine humaine
US7702139B2 (en) * 2006-10-13 2010-04-20 Carestream Health, Inc. Apparatus for caries detection
JP5448353B2 (ja) * 2007-05-02 2014-03-19 キヤノン株式会社 光干渉断層計を用いた画像形成方法、及び光干渉断層装置
JP5032203B2 (ja) * 2007-05-24 2012-09-26 株式会社トプコン 眼底観察装置及びそれを制御するプログラム
JP5160826B2 (ja) * 2007-07-19 2013-03-13 株式会社トプコン 角膜観察装置
DE102007041439A1 (de) * 2007-08-28 2009-03-05 Carl Zeiss Surgical Gmbh Sekundäre Lichtquelle
US8115934B2 (en) 2008-01-18 2012-02-14 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Device and method for imaging the ear using optical coherence tomography
JP4732541B2 (ja) * 2008-10-24 2011-07-27 キヤノン株式会社 アダプター、光断層画像撮像装置、プログラム、眼科装置
JP5649286B2 (ja) * 2008-12-26 2015-01-07 キヤノン株式会社 光断層撮像装置、被検査物の画像を撮る撮像装置、光断層撮像装置の制御方法及びそのコンピュータプログラム
JP5306269B2 (ja) * 2009-06-25 2013-10-02 キヤノン株式会社 光干渉断層法を用いる撮像装置及び撮像方法
JP5484000B2 (ja) * 2009-10-30 2014-05-07 キヤノン株式会社 補償光学装置および補償光学方法、光画像撮像装置および光画像の撮像方法
AU2011359149B2 (en) 2011-02-15 2015-05-14 Alcon Inc. Apparatus and method for optical coherence tomography
US8475739B2 (en) * 2011-09-25 2013-07-02 Theranos, Inc. Systems and methods for fluid handling

Also Published As

Publication number Publication date
EP2675341A1 (en) 2013-12-25
US9033506B2 (en) 2015-05-19
CN103402422B (zh) 2016-06-29
RU2561867C2 (ru) 2015-09-10
KR20140006957A (ko) 2014-01-16
AU2011359149B2 (en) 2015-05-14
KR101830320B1 (ko) 2018-02-20
CA2826737C (en) 2016-11-22
MX337724B (es) 2016-03-15
EP2675341B1 (en) 2021-05-26
CN103402422A (zh) 2013-11-20
JP2014506510A (ja) 2014-03-17
KR20150140860A (ko) 2015-12-16
RU2013140361A (ru) 2015-03-27
MX2013009423A (es) 2014-01-24
CA2826737A1 (en) 2012-08-23
US20140009743A1 (en) 2014-01-09
WO2012110052A1 (en) 2012-08-23
AU2011359149A1 (en) 2013-09-05
BR112013020631A2 (pt) 2016-10-04
EP3884852A1 (en) 2021-09-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5753277B2 (ja) 光干渉断層撮影のための装置及び方法
US11872015B2 (en) Apparatus and method for confocal microscopy using dispersed structured illumination
US9820645B2 (en) Ophthalmologic apparatus
JP5448353B2 (ja) 光干渉断層計を用いた画像形成方法、及び光干渉断層装置
JP4907227B2 (ja) 眼内寸法測定装置
JP4948902B2 (ja) 眼科装置
US10398306B2 (en) Optical imaging device and method for imaging a sample
JP5610063B2 (ja) 観察装置および観察方法
KR20170139126A (ko) 촬상 장치
JP2005348755A (ja) 眼科測定装置
WO2019098005A1 (ja) 光測定装置及び光測定方法
JP5905711B2 (ja) 光画像計測装置
JP6917663B2 (ja) 光コヒーレンストモグラフィ装置用の光干渉ユニット
WO2019035426A1 (ja) 計測装置
JP2007010589A (ja) 物体測定装置
US20230087685A1 (en) Apparatus and method for spectral domain optical imaging
JP6790879B2 (ja) Oct装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20140106

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20140911

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140930

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20141127

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20141205

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20141205

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20141208

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20150421

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20150521

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5753277

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250