(57)【要約】【課題】生体組織の血流と変形量を共に適切に取得することが可能な生体診断装置を提供する。【解決手段】コヒーレント光源２は測定光を出射する。照射光学系１０は、コヒーレント光源から出射された測定光を、生体組織の検査対象領域に照射する。受光素子４０は、検査対象領域によって反射された測定光の反射光を受光する。制御部５０は、受光素子４０によって連続して撮影された複数の画素の各々におけるレーザスペックルの時間変化から、検査対象領域における血流速度の二次元分布を示す血流画像を取得する。また、制御部５０は、受光素子４０によって第１時間に撮影された画像におけるレーザスペックルと、第１時間とは異なる第２時間に受光素子４０によって撮影された画像におけるレーザスペックルの各々の位相情報から、検査対象領域における生体組織の変形量を取得する。【選択図】図１
2018171370.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体診断装置であって、
コヒーレント光である測定光を出射するコヒーレント光源と、
前記コヒーレント光源から出射された測定光を、生体組織の検査対象領域に照射する照射光学系と、
前記検査対象領域によって反射された測定光の反射光を受光する受光素子と、
前記生体診断装置の制御を司る制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記受光素子によって連続して撮影された複数の画像の各々におけるレーザスペックルの時間変化から、前記検査対象領域における血流速度の二次元分布を示す血流画像を取得すると共に、
前記受光素子によって第１時間に撮影された画像おけるレーザスペックルと、前記第１時間とは異なる第２時間に前記受光素子によって撮影された画像におけるレーザスペックルの各々の位相情報から、前記検査対象領域における前記生体組織の変形量を取得することを特徴とする生体診断装置。
【請求項２】
請求項１に記載の生体診断装置であって、
前記照射光学系は、
前記コヒーレント光源から出射された測定光を分岐させる分岐光学素子と、
前記分岐光学素子によって分岐された複数の測定光の各々を前記生体組織に向けて導光する分岐光導光光学系と、
を備え、
前記制御部は、
前記生体組織の変形量を取得する場合、前記第１時間および前記第２時間の各々において、前記分岐光学素子によって分岐された複数の測定光の各々を同一の前記検査対象領域に重ねて照射させることで、画像を取得することを特徴とする生体診断装置。
【請求項３】
請求項２に記載の生体診断装置であって、
前記分岐光導光光学系を駆動することで、分岐された測定光の少なくとも１つの光路を変更する光路変更駆動部をさらに備え、
前記制御部は、
前記生体組織の変形量を取得する場合に、前記光路変更駆動部の駆動を制御することで、前記分岐光学素子によって分岐された複数の測定光の各々を同一の前記検査対象領域に重ねて照射させ、
前記血流画像を取得する場合に、前記光路変更駆動部の駆動を制御することで、前記分岐光学素子によって分岐された複数の測定光の各々を、互いに重複しない複数の前記検査対象領域の各々に照射させることを特徴とする生体診断装置。
【請求項４】
請求項１に記載の生体診断装置であって、
前記コヒーレント光源から出射された測定光を分岐させる分岐光学素子と、
前記分岐光学素子によって分岐された複数の測定光の少なくとも１つを前記生体組織に導光する分岐光導光光学系と、
前記分岐光学素子によって分岐された複数の測定光のうち、前記生体組織に導光される測定光とは異なる測定光を、参照光として前記受光素子に導光する参照光学系と、
を備え、
前記制御部は、
前記生体組織の変形量を取得する場合、前記第１時間および前記第２時間の各々において、前記分岐光導光光学系によって前記生体組織に照射された測定光の反射光と、前記参照光学系によって導光された参照光との干渉光によって得られる画像を取得することを特徴とする生体診断装置。
【請求項５】
請求項４に記載の生体診断装置であって、
前記分岐光導光光学系を駆動することで、分岐された測定光の少なくとも１つの光路を変更する光路変更駆動部をさらに備え、
前記制御部は、
前記生体組織の変形量を取得する場合に、前記光路変更駆動部の駆動を制御することで、分岐光学素子によって分岐された複数の測定光の１つを検査対象領域に照射させると共に、分岐された他の測定光を前記参照光学系に導光し、
前記血流画像を取得する場合に、前記光路変更駆動部の駆動を制御することで、前記分岐光学素子によって分岐された複数の測定光の各々を、互いに重複しない複数の前記検査対象領域の各々に照射させることを特徴とする生体診断装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載の生体診断装置であって、
前記制御部は、
前記検査対象領域における前記生体の変形量の二次元分布を示す変形量分布画像を生成し、
前記変形量分布画像を、同一の前記検査対象領域について取得された前記血流画像と重ねて、または並べて表示手段に表示させることを特徴とする生体診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、生体組織を診断するために用いられる生体診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、生体組織の血流速度の二次元分布を画像化する血流画像化装置が知られている。例えば、特許文献１に記載の血流画像化装置は、レーザ光束である測定光を拡げて眼底に照射し、眼底からの反射光を二次元イメージセンサ上にレーザスペックルとして結像する。像面に発生したレーザスペックルの時間変化から血流マップが生成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４１０２８８８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
生体組織の血流と生体組織の変形量を、共に診断に使用したい場合がある。例えば、緑内障眼では、視神経乳頭部における血流量が低下することに加え、眼底組織に塑性変形が生じやすいという報告もある。従来、生体組織における血流と変形量を共に診断に使用する場合、医師は、血流画像化装置と、組織の変形量を計測する装置（例えば、組織の断層画像を撮影する光干渉断層計等）の両方を用いて診断を行う必要があった。
【０００５】
本開示の典型的な目的は、生体組織の血流と変形量を共に適切に取得することが可能な生体診断装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示における典型的な実施形態が提供する生体診断装置は、コヒーレント光である測定光を出射するコヒーレント光源と、前記コヒーレント光源から出射された測定光を、生体組織の検査対象領域に照射する照射光学系と、前記検査対象領域によって反射された測定光の反射光を受光する受光素子と、前記生体診断装置の制御を司る制御部と、を備え、前記制御部は、前記受光素子によって連続して撮影された複数の画像の各々におけるレーザスペックルの時間変化から、前記検査対象領域における血流速度の二次元分布を示す血流画像を取得すると共に、前記受光素子によって第１時間に撮影された画像おけるレーザスペックルと、前記第１時間とは異なる第２時間に前記受光素子によって撮影された画像におけるレーザスペックルの各々の位相情報から、前記検査対象領域における前記生体組織の変形量を取得する。
【０００７】
本開示における生体診断装置は、生体組織の血流と変形量を共に適切に取得することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】生体診断装置１の概略構成を示す図である。
【図２】血流画像を取得する際に測定光が眼底Ｆに照射されている状態の一例を模式的に示す図である。
【図３】生体組織の面内変形量を取得する際に測定光が眼底Ｆに照射されている状態の一例を模式的に示す図である。
【図４】生体組織の面外変形量を取得する際の測定光の光路を説明するための説明図である。
【図５】血流画像６１、変形量分布画像６２、および重複画像６３を模式的に示す図である。
【図６】変形例に係る生体診断装置の光学系の概略構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
＜概要＞
本開示で例示する生体診断装置は、コヒーレント光源、照射光学系、受光素子、および制御部を備える。コヒーレント光源は、コヒーレント光である測定光を出射する。照射光学系は、コヒーレント光源から出射された測定光を、生体組織の検査対象領域に照射する。受光素子は、検査対象領域によって反射された測定光の反射光を受光する。制御部は、受光素子によって連続して撮影された複数の画像の各々におけるレーザスペックルの時間変化から、検査対象領域における血流速度の二次元分布を示す血流画像を取得することができる。また、制御部は、受光素子によって第１時間に撮影された画像におけるレーザスペックルと、第１時間とは異なる第２時間に受光素子によって撮影された画像におけるレーザスペックルの各々の位相情報から、検査対象領域における生体組織の変形量を取得することができる。従って、本開示における生体診断装置は、生体組織の血流と変形量を共に適切に取得することができる。
【００１０】
なお、本開示における生体診断装置では、コヒーレント光源および照射光学系等の各種構成の少なくともいずれかを、血流画像取得時と変形量取得時で共用することも容易である。よって、装置構成も簡略化される。ただし、各構成の一部を共用せずに別で設けてもよい。例えば、血流画像を取得する場合に使用される受光素子と、変形量を取得する場合に使用される受光素子は、共通の受光素子でもよいし異なる受光素子でもよい。
【００１１】
照射光学系は、分岐光学素子と分岐光導光光学系を備えていてもよい。分岐光学素子は、コヒーレント光源から出射された測定光を分岐させる。分岐光導光光学系は、分岐光学素子によって分岐された複数の測定光の各々を生体組織に向けて導光する。制御部は、生体組織の変形量を取得する場合、第１時間および第２時間の各々において、分岐光学素子によって分岐された複数の測定光の各々を、分岐光導光光学系によって同一の検査対象領域に重ねて照射させることで、画像を取得してもよい。この場合、同一の検査対象領域に重ねて照射された複数の測定光の干渉によって、適切に位相情報が取得される。取得された位相情報から、第１時間と第２時間の間の生体組織の変形量が取得される。従って、生体組織の変形量が適切に取得される。
【００１２】
一例として、本開示では、二光束干渉計測法によって、測定光が照射される面（照射面）の面内方向（面に沿う方向）の変形量が取得される。詳細には、本開示では、分岐された２つの測定光が、測定面の法線に対して対称となる２つの方向から重ねて照射される。２つの測定光が入射する方向は異なるが、照射面に対する入射角度は同一となる。照射面によって反射された測定光の反射光が受光素子によって受光されると、受光素子によって撮影された画像には、２つの測定光の干渉によるレーザスペックルが表れる。制御部は、第１時間と第２時間の各々におけるスペックル強度の差の絶対値から縞画像（スペックルグラム）を取得し、縞画像から得られる位相差に基づいて変形量を算出する。
【００１３】
なお、複数の測定光を重ねて照射させる場合、複数の測定光は厳密に重なっている必要は無く、少なくとも一部が重なっていればよい。この場合、複数の測定光が重なって照射される領域が、変形量が取得される検査対象領域となる。
【００１４】
生体診断装置は光路変更駆動部を備えていてもよい。光路変更駆動部は、分岐光導光光学系を駆動することで、分岐された測定光の少なくとも１つの光路を変更する。制御部は、生体組織の変形量を取得する場合に、光路変更駆動部の駆動を制御し、複数の測定光の各々を同一の検査対象領域に重ねて照射してもよい。また、制御部は、血流画像を取得する場合に、光路変更駆動部の駆動を制御し、複数の測定光の各々を、互いに重複しない複数の検査対象領域の各々に照射してもよい。
【００１５】
この場合、変形量を取得する際には複数の測定光が重ねて照射され、血流画像を取得する際には複数の測定光が異なる領域に照射される。その結果、変形量と血流画像が共に適切に取得される。さらに、血流画像を取得する場合には、複数の測定光が重ならずに照射されるので、広い領域の血流画像が取得される。
【００１６】
ただし、生体診断装置は光路変更駆動部を備えていなくてもよい。この場合、制御部は、変形量を取得する場合には、複数の測定光を重ねて照射させる。一方で、制御部は、血流画像を取得する場合には、分岐させた測定光のうちの１つ、または分岐されていない状態の測定光を、生体組織に照射させてもよい。この場合でも、変形量と血流画像が共に適切に取得される。
【００１７】
生体診断装置は、分岐光学系、分岐光導光光学系、および参照光学系を備えていてもよい。分岐光学素子は、コヒーレント光源から出射された測定光を分岐させる。分岐光導光光学系は、分岐光学素子によって分岐された複数の測定光の少なくとも１つを生体組織に導光する。参照光学系は、分岐光学素子によって分岐された複数の測定光のうち、生体組織に導光される測定光とは異なる測定光を、参照光として受光素子に導光する。制御部は、生体組織の変形量を取得する場合、第１時間および第２時間の各々において、分岐光導光光学系によって生体組織に照射された測定光の反射光と、参照光学系によって導光された参照光との干渉光によって得られる画像を取得する。この場合、測定光の反射光と参照光が干渉することで、適切に位相情報が取得される。取得された位相情報から、第１時間と第２時間の間の生体組織の変形量が取得される。従って、生体組織の変形量が適切に取得される。
【００１８】
一例として、本開示では、測定光の反射光と参照光を干渉させることで、測定光が照射される面の面外方向（面に垂直な方向）の変形量が取得される。詳細には、本開示では、受光素子によって撮影された画像には、測定光の反射光と参照光の干渉によるレーザスペックルが表れる。制御部は、第１時間と第２時間の各々におけるスペックル強度の差の絶対値から縞画像（スペックルグラム）を取得し、縞画像から得られる位相差に基づいて変形量を算出する。
【００１９】
生体診断装置は光路変更駆動部を備えていてもよい。光路変更駆動部は、分岐光導光光学系を駆動することで、分岐された測定光の少なくとも１つの光路を変更する。制御部は、生体組織の変形量を取得する場合に、光路変更駆動部の駆動を制御し、分岐光学素子によって分岐された複数の測定光の１つを検査対象領域に照射させると共に、分岐された他の測定光を参照光学系に導光してもよい。また、制御部は、血流画像を取得する場合に、光路変更駆動部の駆動を制御し、複数の測定光の各々を、互いに重複しない複数の検査対象領域の各々に照射してもよい。
【００２０】
この場合、変形量を取得する際には測定光の反射光と参照光とが共に受光素子に導光され、血流画像を取得する際には複数の測定光が異なる領域に照射される。その結果、変形量と血流画像が共に適切に取得される。さらに、血流画像を取得する場合には、複数の測定光が重ならずに照射されるので、広い領域の血流画像が取得される。
【００２１】
ただし、生体診断装置は光路変更駆動部を備えていなくてもよい。この場合、制御部は、変形量を取得する場合には、測定光の反射光と参照光を受光素子に導光させる。一方で、制御部は、血流画像を取得する場合には、分岐させた測定光のうちの１つ、または分岐されていない状態の測定光を、生体組織に照射させてもよい。この場合でも、変形量と血流画像が共に適切に取得される。
【００２２】
制御部は、生体の変形量の二次元分布を示す変形量分布画像を生成してもよい。制御部は、変形量分布画像を、同一の検査対象領域について取得された血流画像と重ねて、または並べて表示手段に表示させてもよい。この場合、医師は、血流の二次元分布と変形量の二次元分布をより容易に把握して診断を行うことができる。
【００２３】
＜実施形態＞
以下、本開示における典型的な実施形態について、図面を参照して説明する。本実施形態の生体診断装置１は、生体組織である被検者眼Ｅの眼底Ｆを医師が診断するために用いられる。ただし、本開示で例示する技術の少なくとも一部は、眼底Ｆ以外の生体組織の血流画像を生成する場合にも適用できる。
【００２４】
図１を参照して、本実施形態の生体診断装置１の概略構成について説明する。生体診断装置１は、コヒーレント光源２、照射光学系１０、受光光学系２０、参照光学系３０（図４を参照して後述する）、受光素子４０、および制御部５０を備える。本実施形態の生体診断装置１では、照射光学系１０と受光光学系２０の間で対物レンズ３が共用されている。図１では、光学系の構成の理解を容易にするために、照射光学系１０と受光光学系２０を別々に図示している。その結果、共用されている対物レンズ３、および被検者眼Ｅは、照射光学系１０および受光光学系２０の各々で図示されている。ただし、対物レンズ３は、照射光学系１０と受光光学系２０の間で共用されていなくてもよい。また、図１では、測定光の光軸が点線で示されている。
【００２５】
コヒーレント光源２は、コヒーレント光を測定光として出射する。本実施形態では、コヒーレンスを有するレーザ光を出射するレーザ光源（例えば半導体レーザ光源等）がコヒーレント光源２として用いられている。
【００２６】
照射光学系１０は、コヒーレント光源２から出射された測定光を、生体組織の検査対象領域（本実施形態では、被検者眼Ｅの眼底Ｆで二次元方向に拡がる検査対象領域）に照射する。本実施形態における照射光学系１０は、測定光の光路の上流側（コヒーレント光源２に近い側）から順に、分岐光学素子１１、分岐光導光光学系１２、および対物レンズ３を備える。なお、照射光学系１０には他の光学素子（例えば、コヒーレント光源２から出射された測定光の光束を平行にするコリメートレンズ等）が設けられていてもよいが、この説明は省略する。
【００２７】
分岐光学素子１１は、コヒーレント光源２から出射された測定光を分岐させる。一例として、本実施形態では、分岐光学素子１１としてビームスプリッタが使用されている。測定光は、ビームスプリッタによって２つの測定光束２２Ａ，２２Ｂに分岐される。なお、分岐光学素子１１の構成を変更できることは言うまでもない。例えば、光を分岐させるハーフミラー、カップラー等が分岐光学素子１１として用いられてもよい。
【００２８】
分岐光導光光学系１２は、分岐光学素子１１によって分岐された複数の測定光２２Ａ，２２Ｂのうちの少なくとも１つを、生体組織（本実施形態では、被検者眼Ｅの眼底Ｆ）に導光する。図１に示す例では、分岐光導光光学系１２は２つの測定光２２Ａ，２２Ｂを共に生体組織に導光している。しかし、図４に示すように、２つの測定光２２Ａ，２２Ｂの一方のみが生体組織に導光されてもよい（詳細は後述する）。一例として、本実施形態の分岐光導光光学系１２は、測定光２２Ａを生体組織に導光する２つのガルバノミラー１３Ａ，１４Ａと、測定光２２Ｂを生体組織に導光する２つのガルバノミラー１３Ｂ，１４Ｂを備える。測定光２２Ａは、ガルバノミラー１３Ａによって反射された後、ガルバノミラー１４Ａによって反射され、生体組織に導光される。また、測定光２２Ｂは、ガルバノミラー１３Ｂによって反射された後、ガルバノミラー１４Ｂによって反射され、生体組織に導光される。対物レンズ３は、分岐光導光光学系１２によって導光された測定光を、生体組織に向けて照射する。
【００２９】
さらに、生体診断装置１は光路変更駆動部１６，１７を備える。光路変更駆動部１６，１７は、分岐光導光光学系１２を駆動することで、分岐された測定光２２Ａ，２２Ｂの少なくとも１つの光路を変更する。一例として、本実施形態の光路変更駆動部１６，１７には、ガルバノミラー１３Ａを駆動する駆動部１６Ａ、ガルバノミラー１４Ａを駆動する駆動部１７Ａ、ガルバノミラー１３Ｂを駆動する駆動部１６Ｂ、および、ガルバノミラー１４Ｂを駆動する駆動部１７Ｂが用いられている。なお、分岐光導光光学系１２および光路変更駆動部１６，１７の具体的な構成を適宜変更できることは言うまでもない。
【００３０】
受光光学系２０は、生体組織の検査対象領域によって反射された測定光の反射光を、受光素子４０に導光する。本実施形態の受光光学系２０では、測定光の反射光は、対物レンズ３およびリレーレンズ２１を透過して受光素子４０の撮像面に入射する。
【００３１】
受光素子４０は、受光光学系２０によって導光された測定光の反射光（図４および図６に示す例では、測定光の反射光と参照光の干渉光）を受光することで、生体組織の検査対象領域を撮影する。本実施形態では、二次元イメージセンサ（例えば、複数の受光素子が二次元平面上に並べられた二次元ＣＣＤセンサ等）が受光素子４０として用いられている。
【００３２】
制御部５０は、コントローラ（ＣＰＵ）および記憶装置を備え、生体診断装置１における各種処理を司る。一例として、本実施形態の制御部５０はコヒーレント光源２に電気的に接続されており、コヒーレント光源２による測定光の出射を制御する。また、制御部５０は光路変更駆動部１６，１７に電気的に接続されており、光路変更駆動部１６，１７の駆動を制御する。さらに、制御部５０は、生体組織の血流画像の取得処理、および、生体組織の変形量の取得処理を実行することができる。
【００３３】
制御部５０は、各種光学系を備える生体診断装置１の筐体内に設けられていてもよいし、各種光学系を備える筐体とは別の筐体内に設けられていてもよい。例えば、各種光学系を備えた筐体をパーソナルコンピュータ（以下、「ＰＣ」という）に接続することで、ＰＣの制御部が生体診断装置１の制御部５０として使用されてもよい。
【００３４】
＜血流画像の取得＞
本実施形態における血流画像の取得方法について説明する。本実施形態における血流画像６１（図５参照）とは、生体の検査対象領域における血流速度の二次元分布を示す画像である。制御部５０は、受光素子４０によって連続して同一の検査対象領域が撮影された複数の画像の、対応する各画素の出力信号の時間変化から、血流画像６１を生成する。コヒーレント光を生体組織に照射すると、散乱光が干渉し合い、レーザスペックルと言われるランダムな斑点模様が形成される。レーザスペックルは、生体組織中の移動散乱粒子（例えば血球等）によって動的に変化する。制御部５０は、連続して撮影された複数の画像におけるレーザスペックルの時間変化を、それぞれの画素における出力信号を処理することで定量化し、血流画像６１を生成する。本実施形態では、血流速度を定量化する値の一例として、平均ブレ率（ＭＢＲ）が用いられる。血流が遅いと、撮影されるスペックルの斑点模様がゆっくりと動くので、平均ブレ率は小さくなる。逆に、血流が速いとスペックルの斑点模様が速く動くので、平均ブレ率が大きくなる。従って、血流速度の二次元分布を、平均ブレ率に基づいて生成することが可能である。
【００３５】
図２に示すように、制御部５０は、血流画像６１を取得する場合に、光路変更駆動部１６，１７の駆動を制御することで、複数の測定光２２Ａ，２２Ｂの各々を互いに重複しない複数（本実施形態では２つ）の検査対象領域５Ａ，５Ｂの各々に照射させる。受光素子４０には、複数の検査対象領域２２Ａ，２２Ｂによって反射された測定光が入射する。従って、測定光が１つの検査対象領域にのみ照射される場合に比べて、広い領域の血流画像６１が取得される。
【００３６】
＜面内変形量の取得＞
本実施形態における面内変形量の取得方法について説明する。面内変形量とは、測定光２２Ａ，２２Ｂが照射される照射面の面内方向（面に沿う方向）の変形量である。図３に示すように、制御部５０は、面内変形量を取得する場合に、光路変更駆動部１６，１７の駆動を制御することで、複数の測定光２２Ａ，２２Ｂの各々を同一の検査対象領域５Ｃに重ねて照射させる。ここで、本実施形態の生体診断装置１は、２つの測定光２２Ａ，２２Ｂを異なる方向から検査対象領域５Ｃに入射させる一方で、照射面に対する２つの測定光２２Ａ，２２Ｂの入射角度（図３における角度θ）を同一とする。
【００３７】
検査対象領域５Ｃによって反射された測定光の反射光が受光素子４０によって受光されると、受光素子４０によって撮影された画像（以下、「スペックル画像」という）には、２つの測定光２２Ａ，２２Ｂの干渉によるレーザスペックルが表れる。スペックル画像は、異なるタイミングで少なくとも２回撮影される。異なる時間に撮影された複数のスペックル画像から変形量が算出される。
【００３８】
一例として、被検者眼Ｅに圧力をかけて眼圧を上昇させた状態（第１時間）と、圧力を開放させた状態（第２時間）の各々で、スペックル画像を撮影する場合等が考えられる。この場合、圧力を開放させる前後に渡る眼底Ｆの変形量が取得される。緑内障等が原因で眼圧が高い状態が続くと、眼底Ｆ等の生体組織に塑性変形が生じ、変形した形状が健常な眼に比べて戻り難くなっている可能性がある。従って、圧力を開放させる前後に渡る眼底Ｆの変形量が取得されると、医師は、眼底Ｆの塑性変形の程度を把握でき、緑内障等の診断に有用となる可能性がある。ただし、他の診断のために変形量が取得されてもよいことは言うまでもない。
【００３９】
制御部５０は、異なる時間に撮影された複数のスペックル画像におけるスペックル強度の差の絶対値から、縞画像を取得する。縞画像では、照射面の変形によって、２つの測定光２２Ａ，２２Ｂの光路の位相差が２π変化する毎に１本の干渉縞が表れる。制御部５０は、縞画像から位相差を取得し、（数１）から面内変形量を算出する。ここで、Δφは２つの測定光２２Ａ，２２Ｂの光路の位相差の変形前後における変化量、ｕは面内変形量、λは測定光２２Ａ，２２Ｂの波長、θは測定光２２Ａ，２２Ｂの入射角度である。
【数１】
2018171370.tif 000003
【００４０】
＜面外変形量の取得＞
本実施形態における面外変形量の取得方法について説明する。面外変形量とは、測定光（本実施形態では測定光２２Ｂ）が照射される照射面の面外方向（面に垂直な方向）の変形量である。
【００４１】
図４は、面外変形量を取得する際の測定光２２Ａ，２２Ｂの光路を説明するための説明図である。なお、面外変形量を取得する場合にも、生体組織の検査対象領域によって反射された測定光の反射光は、図１における受光光学系２０に示した光路と同様の光路を通過して、受光素子４０によって受光される。ただし、図４では、図の理解を容易にするために、受光光学系２０によって導光される反射光の光路は省略されている。
【００４２】
図４に示すように、制御部５０は、面外変形量を取得する場合、分岐された２つの測定光２２Ａ，２２Ｂのうちの一方の測定光２２Ｂを、生体組織における検査対象領域に照射する。また、制御部５０は、面外変形量を取得する場合、光路変更駆動部１６，１７の駆動を制御して、生体組織に照射する測定光２２Ｂとは異なる測定光２２Ａを参照光学系３０に導光する。参照光学系３０は、測定光２２Ａを、測定光２２Ｂの反射光と干渉させる参照光として、受光素子４０に導光する。一例として、本実施形態の参照光学系３０は、測定光２２Ａを反射させることで参照光を生成する参照面を備える。測定光２２Ａは、参照面に反射された後、参照光として受光素子４０に受光される。なお、参照光学系３０は、測定光２２Ｂの反射光と参照光の光路長差を調整する光路長差調整駆動部（例えば、参照面を光路に沿って移動させる駆動部）を備えていてもよい。
【００４３】
受光光学系２０によって導光された測定光２２Ｂの反射光と、参照光学系３０によって導光された参照光が受光素子４０によって受光されると、受光素子４０によって撮影された画像（以下、「スペックル画像」という）には、反射光と参照光の干渉によるレーザスペックルが表れる。スペックル画像は、面内変形量を計測する場合と同様に、異なるタイミングで少なくとも２回撮影される。
【００４４】
制御部５０は、異なる時間に撮影された複数のスペックル画像におけるスペックル強度の差の絶対値から、縞画像を取得する。制御部５０は、縞画像から位相差を取得し、（数２）から面外変形量ｗを算出する。ここで、Δφは参照光２２Ａと測定光２２Ｂの反射光の位相差の変形前後における変化量、λは参照光２２Ａ，測定光２２Ｂの波長である。
【数２】
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【００４５】
以上説明したように、本実施形態の生体診断装置１は、光路変更駆動部１６，１７の駆動を制御することで、血流画像、面内変形量、および面外変形量の各々を適切に取得することができる。
【００４６】
＜各種画像の表示＞
図５を参照して、本実施形態の生体診断装置１における各種画像の表示方法について説明する。前述したように、本実施形態の生体診断装置１は、血流画像６１を生成することができる。また、本実施形態の生体診断装置１は、生体の変形量の二次元分布を示す変形量分布画像６２を生成することができる。制御部５０は、面内変形量と面外変形量を共に用いて変形量分布画像６２を生成してもよいし、面内変形量と面外変形量の一方に基づいて変形量分布画像６２を生成してもよい。
【００４７】
図５に示すように、本実施形態の生体診断装置１は、生成した血流画像６１と変形量分布画像６２を、表示手段の画面上に並べて表示させることができる。また、本実施形態では、制御部５０は、血流画像６１と変形量分布画像６２を重ねた画像である重複画像６３を生成し、表示手段に表示させることもできる。従って、医師は、血流の二次元分布と変形量の二次元分布をより容易に把握して診断を行うことができる。
【００４８】
＜変容例＞
上記実施形態で開示された技術は一例に過ぎない。従って、上記実施形態で例示された技術を変更することも可能である。例えば、生体診断装置１は、面内変形量と面外変形量の一方のみを取得してもよい。面内変形量のみを取得する場合、参照光学系３０は省略されてもよい。
【００４９】
また、光路変更駆動部１６，１７が省略されてもよい。光路変更駆動部１６，１７を省略する場合、分岐光導光光学系１２は、面内変形量が適切に取得されるように、２つの測定光２２Ａ，２２Ｂが検査対象領域に重ねて照射されるように予め配置されていてもよい。この場合、制御部５０は、血流画像を取得する際に、２つの測定光２２Ａ，２２Ｂの一方を遮断してもよいし、コヒーレント光源２から出射された測定光を分岐させずに生体組織に照射させてもよい。
【００５０】
また、２つの測定光２２Ａ，２２Ｂの一方が生体組織に照射され、且つ他方が参照光学系３０に導光されるように、予め光学系が配置されていてもよい。図６は、１つの測定光２２Ｂのみを生体組織に照射する場合の、生体診断装置の光学系の一例の一部を示す図である。図６に示す光学系では、コヒーレント光源２から出射された測定光が、ハーフミラーである分岐光学素子１１によって、２つの測定光２２Ａ，２２Ｂに分岐される。分岐光学素子１１を反射した測定光２２Ａは、参照光学系３０の参照面３１によって反射され、参照光として受光素子４０に受光される。分岐光学素子１１を透過した測定光２２は、被検者眼Ｅの眼底に照射される。眼底で反射され、且つ分岐光学素子１１で反射された反射光は、参照光と干渉した状態で受光素子４０に受光される。以上のように、光学系の構成は適宜変更が可能である。なお、図６に示す例では、制御部５０は、血流画像を取得する際に、受光素子４０へ導光される参照光を遮断してもよいし、参照光の光路を変更してもよい。また、制御部５０は、血流画像を取得する際に、分岐光学素子１１を光路上から離脱させてもよい。
【符号の説明】
【００５１】
１    生体診断装置
２    コヒーレント光源
１０    照射光学系
１１    分岐光学素子
１２    分岐光導光光学系
１６，１７    光路変更駆動部
２２Ａ，２２Ｂ    測定光
３０    参照光学系
４０    受光素子
５０    制御部
６１    血流画像
６２    変形量分布画像
６３    重複画像
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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