JP7243023B2 - Oct装置 - Google Patents
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Description
OCT光源からの光を測定光路と参照光路とに光分割器によって分割し、前記測定光路を介して被検眼の眼底上に導かれた測定光と前記参照光路からの参照光とのスペクトル干渉信号を検出器によって検出するOCT光学系と、
前記スペクトル干渉信号に基づいて取得されるOCTデータを表示手段に出力可能な制御手段であって、眼底中心部でのOCTデータを得るための第1の撮影モードと、眼底中心部と眼底周辺部を含む広角領域でのOCTデータを得るための第2の撮影モードとの間で表示手段の表示状態を眼底に対する撮影画角に応じて切り換える制御手段と、
を備えることを特徴とするOCT装置であって、
前記制御手段は、前記第1の撮影モードに設定された場合、眼底中心部でのOCTデータを得るため、眼底中心部における網膜表面がゼロディレイ位置より奥側に形成される、もしくは、眼底中心部における脈絡膜裏面がゼロディレイ位置より前側に形成されるように前記測定光と前記参照光との光路長差が調整された状態にて、OCTデータ上のゼロディレイ位置に対して前後いずれか一方の画像領域を表示手段に出力し、
前記第2の撮影モードに設定された場合、眼底中心部と眼底周辺部を含む広角領域でのOCTデータを得るため、眼底中心部における網膜表面がゼロディレイ位置より奥側に形成され、眼底周辺部における脈絡膜表面がゼロディレイ位置より前側に形成されるように前記測定光と前記参照光との光路長差が調整された状態にて、OCTデータ上のゼロディレイ位置に対して前後両方の画像領域を表示手段に出力することを特徴とする。
OCT光学系は、例えば、OCT光源からの光を、光分割器によって測定光路と参照光路に分割し、測定光路を介して被検眼眼底に導かれた測定光と参照光路からの参照光との干渉信号を、検出器によって検出するものであってもよい。
OCT装置は、制御部を備えてもよい。制御部は、例えば、スペクトル干渉信号に基づいて取得されるOCTデータを表示部に出力可能な制御部であってもよい。また、制御部は、例えば、OCT光学系を制御し、OCTデータを取得してもよい。
OCT装置は、記憶部を備えてもよい。記憶部は、例えば、OCTデータにおける分散を補正するための分散補正データを記憶する記憶部であってもよい。制御部は、記憶部から取得される分散補正データを用いてスペクトル干渉信号を補正し、補正されたスペクトル干渉信号をフーリエ解析してOCTデータを取得してもよい。これによって、実像と虚像とが判別可能となり、ゼロディレイ位置に対して前後両方の画像領域が表示部に出力する場合であっても、OCTデータを容易に観察することが可能となる。
OCT装置は、解析処理部を備えてもよい。解析処理部は、例えば、OCTデータを解析処理して解析結果を得る解析処理部であってもよい。前述の制御部が解析処理部を兼用してもよいし、制御部とは別に解析処理部が設けられてもよい。
ここで、以下では、測定光路上に配置された導光光学系へ画角切換光学系が挿脱可能であり、挿入状態と退避状態との間で、眼底上における測定光の走査範囲を示す画角の大きさが異なる場合について説明する。このとき、本実施形態では、画角の大きさは、退避状態よりも挿入状態の方が増大される。勿論、これに限られるものではなく、上記画角の大きさが、退避状態よりも挿入状態の方が減少されてもよい。
点を形成する。詳細には、挿入状態において画角切換光学系が第1旋回点を経由した測定光を光軸に向けて折り曲げることによって、第2旋回点が形成される。挿入状態では、第2旋回点が前眼部に位置することで、測定光が眼底上で走査される。
導光光学系において画角切換光学系が挿脱されると、測定光路の光路長が変化し、参照光との光路長差の変動を生じ得る。例えば、対物光学系によって形成される旋回点をリレーする画角切換光学系は、大型化しやすく、光路長が長くなってしまい易いので、挿脱に伴う光路長差の変化も大きくなってしまうことが考えられる。ここで、例えば、従来より、眼底撮影用のOCTの検査窓に、アタッチメント光学系を装着して前眼部撮影を可能とするものが知られている(例えば、本出願人による「特開2011-147612号公報」等を参照されたい)。このような装置において、アタッチメント光学系の着脱の前後で測定光路の光路長が変化したが、アタッチメント光学系自体の光路長が短く、更に、撮影部位が前眼部へ切換わることで、眼球内における測定光路の光路長が短くなるので、眼軸長(≒32mm)程度のスケールの変化量を補償すれば足りるものであった。これに対し、本実施形態のような画角切換光学系の光路長は、眼軸長よりも長くなってしまう。本実施形態では、例えば、眼軸長相当量に対して3倍~8倍程度の変化量を補償することが必要となる場合がありうる。例えば、60°程度の画角を実現するOCT装置に、100°程度の画角を実現する画角切換光学系の一設計例では、画角切換光学系は、170mm程度となった。このように、本実施形態における画角切換光学系の挿脱にともなう測定光路の光路長の変化は、従来の構成で対応できるものではなかった。
また、本実施形態のOCT装置は、測定光路と参照光路との間における光学系の分散量を補正(補償)する分散補正部(分散補償部)を有することで、良好なOCTデータを得ることができる。分散補正部は、分散量を光学的に補正するものであってもよいし、信号処理的(信号処理および演算の少なくともいずれかを含む)に補正するものであってもよい。前者の場合、分散補正部は、OCT光学系の一要素であって、後者の場合、分散補正部は、検出器と接続される電子回路(専用回路でもよいし、画像処理器でもよい)である。
いてもよい。特に、画角切換光学系の挿入状態において、走査範囲が広角化された場合に、眼底中心部へ照射される測定光に関する分散量と、眼底周辺部へ照射される測定光に関する分散量と、に有意な差が生じる場合が考えられる。そこで、分散補正部は、少なくとも眼底中心部と眼底周辺部との間において互いに異なる補正値が設定されていてもよい。
また、本実施形態のOCT装置は、導光光学系において画角切換光学系が挿脱されると、測定光の光束径が大きくなることで眼底上における測定光のスポットサイズが大きくなり、画像解像力が退避状態に対して低減することが考えられる。これに対し、本実施形態のOCT装置は、光束径変更部を有していてもよい。ここでいう、光束径変更部は、被検眼へ照射される測定光の光束径を調整するものである。OCT装置の制御部等によって光束径変更部が導光光学系の状態(挿入状態/退避状態)に応じて切換えられることによって、光学アタッチメントの挿脱の前後における画像解像力の変化を抑制可能となる。より詳細には、制御部は、退避状態から挿入状態へ切り替えられる場合には、測定光の光束径が縮小されるように光束径変更部を駆動させる。また、挿入状態から退避状態へ切り替えられる場合には、測定光の光束径が拡大されるように光束径変更部を駆動させる。これによって、測定光のスポットサイズの変化が補正される。なお、スポットサイズは、画角に略比例するので、挿入状態と退避状態との間の画角(走査範囲)の比に応じた補正量分だけ、光束径変更部が駆動されることが好ましい。
以下、実施例として、図1,図2に示される光コヒーレンストモグラフィー(OCT)装置を説明する。本実施例に係るOCT装置は、例えば、スペクトルドメイン式OCT(SD-OCT)を基本的構成としている。
導光光学系150は、測定光を眼Eに導くために設けられる。導光光学系150には、例えば、光ファイバー152、コリメータレンズ154、可変ビームエキスパンダ155、光スキャナ156、及び、対物レンズ系158(本実施例における対物光学系)が順次設けられてもよい。この場合、測定光は、光ファイバー152の出射端から出射され、コリメータレンズ154によって平行ビームとなる。その後、可変ビームエキスパンダ155によって所望の光束径となった状態で、光スキャナ156に向かう。光スキャナ156を通過した光は、対物レンズ系158を介して、眼Eに照射される。対物レンズ系158に関して光スキャナ156と共役な位置に、第1の旋回点P1が形成される。この旋回点P1に前眼部が位置することで、測定光はケラレずに眼底に到達する。また、光スキャナ156の動作に応じて測定光が眼底上で走査される。このとき、測定光は、眼底の組織によって散乱・反射される。
実施例のOCT装置においてアタッチメント光学系160(「画角切換光学系」の一例)は、導光光学系150における対物光学系158と、被検眼Eとの間において挿脱される。アタッチメント光学系を含む鏡筒が、図示無き筐体面に対して着脱されることで、対物光学系158と被検眼Eとの間において、アタッチメント光学系160の挿脱が行われる。
参照光学系110は、測定光の眼底反射光と合成される参照光を生成する。参照光学系110を経由した参照光は、カップラ148にて測定光路からの光と合波されて干渉する。参照光学系110は、マイケルソンタイプであってもよいし、マッハツェンダタイプであってもよい。
ところで、アタッチメント光学系160と、ファイバ142との製造公差によって、アタッチメント光学系160の装置毎におけるゼロディレイ位置(測定光路と参照光路との光路長差がゼロになる位置)が異なってしまうことが考えられる。製造公差は、例えば、導光光学系150におけるコリメートレンズ154と視度補正レンズとの間の距離の初期距離値を調整すること補正可能である。このような製造誤差を調整するための図示無き調整機構をOCT装置1は有していてもよい。調整機構は、OCT装置1の製品出荷後に調整可能な構成であってもよい。
検出器120は、測定光路からの光と参照光路からの光による干渉を検出するために設けられている。本実施例において、検出器120は、分光検出器であって、例えば、分光器と、ラインセンサとを含み、カップラ148によって合波された測定光と参照光とが、分光器で分光され、波長毎にラインセンサの異なる領域(画素)に受光される。これによって画素毎の出力が、スペクトル干渉信号として取得される。
れていることが好ましい。例えば、SD-OCTでは、所期するDepth rangeに対して十分な画素数のラインカメラが採用されることが好ましい。また、<変形例>として後述する構成が更に採用されてもよい。
制御部70は、検出器120によって検出されたスペクトル信号を処理(フーリエ解析)し、被検眼のOCTデータを得る。
なお、本実施例において、制御部70は、検出器120から出力されるスペクトルデータに対しソフトウェアによる分散補正処理を施してもよい。制御部70は、分散補正後のスペクトルデータに基づいてOCTデータを得る。このため、実像と虚像との間で画質において差異が生じる。
制御部70は、CPU(プロセッサ)、RAM、ROM等を備えてもよい(図2参照)。例えば、制御部70のCPUは、OCT装置の制御を司ってもよい。RAMは、各種情報を一時的に記憶する。制御部70のROMには、OCT装置の動作を制御するための各種プログラム、初期値等が記憶されてもよい。
本実施例に係るOCT装置において、眼底中心部でのOCTデータを得るための第1の撮影モードと、眼底中心部と眼底周辺部を含む広角領域でのOCTデータを得るための第2の撮影モードと、が設定可能であってもよい。この場合、例えば、第1の撮影モードにおいては、眼底上での測定光の走査範囲が眼底中心部に設定され、第2の撮影モードにおいては、眼底上での測定光の走査範囲が眼底中心部と眼底周辺部を含む広角領域に設定されてもよい。
制御部70は、第1の撮影モードと第2の撮影モードとの間で、表示部75上でのOCTデータの表示状態を切り換えてもよい(例えば、図3、図4参照)。この場合、例えば、制御部70は、撮影モードに応じて、表示部75の表示画面上のOCTデータの出力範囲を変更してもよい。制御部70は、第1の撮影モードに設定された場合、深さ方向に関するOCTデータの出力範囲を第1の出力範囲に設定し、第2の撮影モードに設定された場合、第2の撮影モードに設定された場合、深さ方向に関するOCTデータの出力範囲を第1の出力範囲よりも広い第2の出力範囲に設定してもよい。この場合、第2の出力範囲は、眼底中心部から眼底周辺部まで表示部75の表示画面に出力されるように出力範囲が設定されてもよい。
制御部70は、取得されたOCTデータを解析処理して、解析結果を取得してもよい。例えば、制御部70は、OCTデータをセグメンテーション処理して、網膜又は脈絡膜の層厚又は曲率を解析結果として取得してもよい。また、OCTデータがOCTモーションコントラストデータ(OCTアンジオデータ)の場合、OCTモーションコントストデータを解析処理して、血管密度を解析結果として取得してもよい。解析結果は、表示部75に出力されてよく、例えば、数値として表示されてもよいし、解析マップ又は解析チャートとして表示されてもよい。
制御部70は、第1の撮影モードにて取得された眼底中心部でのOCTデータと、第2の撮影モードにて取得された広角領域でのOCTデータとを画像処理によって合成し、合成OCTデータを取得してもよい。取得された合成OCTデータは、表示部75上に表示されてもよい。なお、制御部70は、共通するデータ領域(例えば、眼底中心部のOCTデータ)においてマッチング処理を行うことによってデータ間の位置合わせを行うようにしてもよい。また、データ間の撮影倍率のずれが調整されてもよい。なお、眼底中心部でのOCTデータに関し、第1の撮影モードにて取得されたOCTデータが用いられてもよいし、重み付け合成において優先されるように合成されてもよい。
100 OCT光学系
75 表示部
Claims (3)
- OCT光源からの光を測定光路と参照光路とに光分割器によって分割し、前記測定光路を介して被検眼の眼底上に導かれた測定光と前記参照光路からの参照光とのスペクトル干渉信号を検出器によって検出するOCT光学系と、
前記スペクトル干渉信号に基づいて取得されるOCTデータを表示手段に出力可能な制御手段であって、眼底中心部でのOCTデータを得るための第1の撮影モードと、眼底中心部と眼底周辺部を含む広角領域でのOCTデータを得るための第2の撮影モードとの間で表示手段の表示状態を眼底に対する撮影画角に応じて切り換える制御手段と、
を備えることを特徴とするOCT装置であって、
前記制御手段は、前記第1の撮影モードに設定された場合、眼底中心部でのOCTデータを得るため、眼底中心部における網膜表面がゼロディレイ位置より奥側に形成される、もしくは、眼底中心部における脈絡膜裏面がゼロディレイ位置より前側に形成されるように前記測定光と前記参照光との光路長差が調整された状態にて、OCTデータ上のゼロディレイ位置に対して前後いずれか一方の画像領域を表示手段に出力し、
前記第2の撮影モードに設定された場合、眼底中心部と眼底周辺部を含む広角領域でのOCTデータを得るため、眼底中心部における網膜表面がゼロディレイ位置より奥側に形成され、眼底周辺部における脈絡膜表面がゼロディレイ位置より前側に形成されるように前記測定光と前記参照光との光路長差が調整された状態にて、OCTデータ上のゼロディレイ位置に対して前後両方の画像領域を表示手段に出力することを特徴とするOCT装置。 - OCTデータにおける分散を補正するための分散補正データを記憶する記憶部を備え、
前記制御手段は、前記記憶部から取得される分散補正データを用いて前記スペクトル干渉信号を補正し、補正されたスペクトル干渉信号をフーリエ解析してOCTデータを取得することを特徴とする請求項1のOCT装置。 - 前記OCTデータを解析して解析結果を得る解析手段を備え、
前記解析手段は、
前記第1の撮影モードにて取得されたOCTデータを解析する場合、OCTデータ上のゼロディレイ位置に対して前後いずれか一方の画像領域を解析することによって解析結果を取得し、
前記第2の撮影モードにて取得されたOCTデータを解析する場合、OCTデータ上のゼロディレイ位置に対して前後両方の画像領域を解析することによって解析結果を取得することを特徴とする請求項1~2のいずれかのOCT装置。
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