(57)【要約】  掃引光源光干渉断層撮影のための装置は、可干渉光を放射するための、スペクトルをチューニング可能な光源と、光源の可干渉光で照射された物体からの後方散乱光の強度を取得するための検出器を含む。更にこの装置は、光源をチューニングしながら、検出器が強度を決められた測定数に従って取得するように、光源と検出器を制御するように構成された制御装置を含む。更にこの制御装置は、光干渉断層撮影の測定深度及び／又は軸方向の分解能を変更するために、スペクトル測定帯域幅内で検出器が強度を取得する際の該スペクトル測定帯域幅及び／又は決められた測定数を変更するように構成される。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
掃引光源光干渉断層撮影のための装置（１０）であって、
可干渉光を放射するための、スペクトルをチューニング可能な光源（１４）と、
前記光源の前記可干渉光で照射された物体（１２）からの後方散乱光を参照光に重畳させた干渉光の前記強度を取得するための検出器（３４）と、
前記光源（１４）をチューニングしながら、前記検出器（３４）が強度を決められた測定数に従って取得するように、前記光源（１４）と前記検出器（３４）を制御するための制御装置（１６）とを有する装置であって、
前記光干渉断層撮影の測定深度及び軸方向の分解能の少なくとも一方を変更するために、前記制御装置が、前記検出器（３４）がスペクトル測定帯域幅内で前記強度を取得する際の該スペクトル測定帯域幅と前記決められた測定数の少なくとも一方を変更するように構成されたものであることを特徴とする装置。
【請求項２】
前記制御装置（１６）は、前記測定深度及び前記軸方向の分解能の少なくとも一方において互いに異なる、少なくとも二つ以上の予め決められた動作モードを切り替えるように構成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（１０）。
【請求項３】
前記動作モードの一つが別の前記動作モードよりも高い軸方向の分解能及び短い測定深度を有するものであることを特徴とする請求項２に記載の装置（１０）。
【請求項４】
複数の前記動作モードは異なる測定深度を有するという点で互いに異なり、それぞれの動作モードの該測定深度が、異なる長さの前記物体（１２）の一部分に合致するものであることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の装置（１０）。
【請求項５】
前記制御装置（１６）と連結された、使用者により誘発信号が入力されることを可能とするユーザーインターフェース装置を有し、前記制御装置（１６）は、前記誘発信号が入力されたときに第１の動作モードでは前記物体の第１の断層画像を自動で生成し、又、該第１の動作モードとは異なる第２の動作モードでは前記物体の第２の断層画像を自動で生成するように構成されたものであることを特徴とする請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の装置（１０）。
【請求項６】
前記制御装置（１６）と連結された、使用者が前記測定深度及び前記軸方向の分解能の少なくとも一方を変更するための命令を入力することを可能とするユーザーインターフェース装置（３６）を有するものであることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の装置（１０）。
【請求項７】
前記制御装置（１６）は、前記検出器（３４）が前記強度をクロック信号に従って取得するように、前記検出器（３４）を制御するように構成されたものであることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の装置（１０）。
【請求項８】
前記クロック信号は周期的なタイミングを有するものであることを特徴とする請求項７に記載の装置（１０）。
【請求項９】
前記クロック信号は、前記検出器（３４）が前記光源（１４）によって放射された光の波長について線形に前記強度を取得することを可能にするように適合されたタイミングを有するものであることを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の装置（１０）。
【請求項１０】
前記クロック信号は、前記検出器（３４）が前記光源（１４）によって放射された光の波数について線形に前記強度を取得することを可能にするように適合されたタイミングを有するものであることを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の装置（１０）。
【請求項１１】
前記制御装置と連結され、前記光源によって放射された光の一部分を受け取って、該光の自己相関信号を決定するように配置されたマッハツェンダー干渉計を有する装置であって、該マッハツェンダー干渉計は、前記自己相関信号の強度を時間の関数として繰り返し取得することによって前記クロック信号を生成するように適合されたものであることを特徴とする請求項１０に記載の装置（１０）。
【請求項１２】
掃引光源光干渉断層撮影のための方法であって、
スペクトルをチューニング可能な光源（１４）から可干渉光を放射する工程と、
前記光源の前記可干渉光で照射された物体（１２）からの後方散乱光を参照光に重畳させた干渉光の強度を検出器（３４）によって取得する工程と、
前記光源（１４）をチューニングしながら、前記検出器（３４）により前記強度を決められた測定数に従って取得するといった方法で、前記光源（１４）と前記検出器（３４）を制御する工程とを有する方法であって、
前記光干渉断層撮影の測定深度及び軸方向の分解能の少なくとも一方を変更するために、前記検出器（３４）がスペクトル測定帯域幅内で前記強度を取得する際の該スペクトル測定帯域幅と前記決められた測定数の少なくとも一方を変更することを特徴とする方法。
【請求項１３】
前記測定深度及び前記軸方向の分解能の少なくとも一方において互いに異なる、少なくとも二つ以上の予め決められた動作モードを切り替える工程を有することを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記動作モードの一つが別の前記動作モードよりも高い軸方向の分解能及び短い測定深度を有することを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記動作モードは異なる測定深度を有するという点で互いに異なり、それぞれの動作モードの該測定深度が、異なる長さの前記物体（１２）の一部分に合致することを特徴とする請求項１３又は請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
使用者により誘発信号が入力されたときに、第１の動作モードでは前記物体（１２）の第１の断層画像を自動で生成し、又、該第１の動作モードとは異なる第２の動作モードにでは前記物体の第２の断層画像を自動で生成する工程を有することを特徴とする請求項１３から請求項１５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１７】
使用者によって入力された命令に応答して、前記測定深度及び前記軸方向の分解能の少なくとも一方を変更する工程を有することを特徴とする請求項１２から請求項１６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１８】
クロック信号を生成する工程と、
前記クロック信号に従って前記強度を取得するように前記検出器（３４）を制御する工程とを有することを特徴とする請求項１２から請求項１７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１９】
前記クロック信号が周期的なタイミングを有することを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記クロック信号は、前記検出器（３４）が前記放射された光（１４）の波長について線形に前記強度を取得することを可能にするように適合されたタイミングを有することを特徴とする請求項１８又は請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記クロック信号は、前記検出器（３４）が前記放射された光（１４）の波数について線形に前記強度を取得することを可能にするように適合されたタイミングを有することを特徴とする請求項１８又は請求項１９に記載の方法。
【請求項２２】
前記放射された光の一部分をマッハツェンダー干渉計に方向付け、該放射された光の自己相関信号を生成する工程と、
該自己相関信号に基づいて前記クロック信号を決定する工程とを有することを特徴とする請求項２１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光干渉断層撮影（ＯＣＴ）に関する。好ましい態様において提供される本発明の掃引光源（ＳＳ）光干渉断層撮影のための装置及び方法は、本発明の装置又は方法によって生成された断層画像の測定深度及び／又は縦方向（軸方向）の測定分解能を変更することを可能にする。
【背景技術】
【０００２】
ＯＣＴは参照放射光と後方散乱放射光（戻る光）の重畳に基づくイメージング方法である。ＯＣＴは干渉信号の強度、すなわち参照放射光と戻る光が重畳された放射線場の強度を取得する。ここで、戻る光はイメージングされる物体で後方散乱された光である。以下において、「光」という用語は光干渉断層撮影で用いられる放射光を示し、この放射光は人の目によって知覚される波長範囲（可視波長範囲）外であっても（そうでなくても）良い。従って、本発明の説明において、光への言及は人の可視範囲内と範囲外の両方の波長を含む意図がある。
【０００３】
光干渉断層撮影は、一般にフーリエドメイン（ＦＤ）ＯＣＴとタイムドメイン（ＴＤ）ＯＣＴに分けることができる。更にＦＤ−ＯＣＴはＳＤ−ＯＣＴ（スペクトラルドメイン、すなわちＳＤ）とＳＳ−ＯＣＴ（掃引光源、すなわちＳＳ）に分けることができる。
【発明の概要】
【０００４】
ＳＤ−ＯＣＴは、典型的に特定のスペクトル帯域幅Δλの広帯域光を連続的に放射する光源と、スペクトロメーター等の検出器を用いる。この場合、スペクトロメーターは広帯域干渉信号を多色ビームに空間的に分割する。個別のビームの強度は、検出器の複数のセンサー素子によって個別に測定される。結果として、検出された光、インターフェログラムの波長λ又は波数ｋ（例えば波長定数；ｋ＝２π／λ）全体についての強度分布を取得することができる。これが、断層画像（Ａスキャン）が決定されるときに基になる条件付けの無い干渉信号を表す。インターフェログラムをサンプリングする際のサンプリングポイント数Ｎはセンサー素子の数に相当し得る。
【０００５】
ＳＳ−ＯＣＴは典型的にスペクトルを（放射された光の波長に関して）チューニング可能な光源を用いる。この光源は瞬間的に狭いスペクトル帯域幅の光を放射し、スペクトル帯域幅Δλに亘って連続的にチューニングされる。また、ＳＳ−ＯＣＴは一つの光ダイオード、又は、二つの光ダイオードを有する「バランス型検出器」等の検出器を用いる。光源のスペクトルがチューニングされている間、インターフェログラムは検出された光の全ての波長λ又は波数ｋについて時系列に取得され、サンプリングポイント数Ｎでサンプリングされる。
【０００６】
ＦＤ−ＯＣＴの場合、縦方向の測定分解能Δｚ（すなわち放射光の伝達方向に沿った分解能、「軸方向の分解能」とも呼ばれる）はスペクトル帯域幅Δλ又はΔｋに依存する。ガウス型スペクトルの場合、縦方向の測定分解能Δｚとスペクトル帯域幅の間に以下の関係式を適用することができる。
【数１】
2014533837.tif 000003
一般に以下の式が成り立つ。
【数２】
2014533837.tif 000004
数式２から以下の式が導き出される。
【数３】
2014533837.tif 000005
【数４】
2014533837.tif 000006
このガウス型スペクトルの場合、式中ｎは屈折率を、λ０はスペクトルの中心波長を示す。添字『Ｇａｕβ』はガウス型スペクトルに関連する量を示す。添字『ＦＷＨＭ』はガウス型スペクトルの半値全幅を意味する。複素干渉信号の実部が評価された場合、更にＦＤ−ＯＣＴの重要なパラメータである、有効イメージング深度ｚｍａｘ（「到達可能な測定深度の限界」とも呼ばれる）が得られる。測定深度ｚｍａｘはスペクトル帯域幅Δλ又はΔｋ、及びインターフェログラムのサンプリングポイント数Ｎに依存する、以下の式で表すことができる。（『Ｏｐｔｉｃｓ  Ｅｘｐｒｅｓｓ』２００３年、第１１巻、２１８３−２１８９頁のＣｈｏｍａ等による記事「Ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ  ａｄｖａｎｔａｇｅ  ｏｆ  ｓｗｅｐｔ  ｓｏｕｒｃｅ  ａｎｄ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  ｄｏｍａｉｎ  ｏｐｔｉｃａｌ  ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ  ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ」を参照。）  
【数５】
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δｋはｋにおいて線形にサンプリングしたときの波数の間隔を示す。Ｎはサンプリング数、又は、スペクトルのチャンネル数を示す。数式２と数式５から以下の式が得られる。
【数６】
2014533837.tif 000008
式中δλはλにおいて線形にサンプリングしたときの波長の間隔を示す。数式１と数式６から以下の式が得られる。
【数７】
2014533837.tif 000009
【０００７】
矩形波スペクトルについて、縦方向の測定分解能Δｚとスペクトル帯域幅Δλ又はΔｋの間に以下の関係式が成り立つ。
【数８】
2014533837.tif 000010
又、数式２から以下の式が導き出される。
【数９】
2014533837.tif 000011
式中添字ＦＷは、相当する矩形分布の全幅に関する。測定深度ｚｍａｘについて、以下の式が成り立つ。
【数１０】
2014533837.tif 000012
又、数式２から以下の式が導き出される。
【数１１】
2014533837.tif 000013
数式８と数式１１から以下の式が得られる。
【数１２】
2014533837.tif 000014
【０００８】
以上の式によると、分解能Δｚと測定深度ｚｍａｘは、パラメータΔλ又はΔｋ、及びＮによって決定される。従って、分解能Δｚ及び／又は測定深度ｚｍａｘはスペクトル帯域幅Δλ又はΔｋ、及び／又は数Ｎを変えることによって変更することができる。
【０００９】
ＳＤ−ＯＣＴはスペクトロメーターの光学機械構造によって一定の取得可能な帯域幅に制限される。光源によって放射された光の帯域幅が増加した場合、元のセンサー素子が形状を別途変更しなければ、全波長／波数のビームを十分に検出できなくなるくらい、スペクトロメーターの分散素子（回折格子又はプリズム等）で分割されたスペクトルの空間的な広がりもまた増加する。従って、サンプリングポイント数Ｎを一定に保つために、分散素子又はセンサー素子のどちらかを交換する必要がある。これは、ＯＣＴの装置が動作している場合、通常不可能であるか、少なくとも非常に困難である。
【００１０】
光干渉断層撮影又はその適用例に関するより広範囲な情報は以下の刊行物に開示されている。
Ｗｏｌｆｇａｎｇ  Ｄｒｅｘｌｅｒ，  Ｊａｍｅｓ  Ｇ．  Ｆｕｊｉｍｏｔｏ  （Ｅｄｓ．）：「Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ  −Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  ａｎｄ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ」  Ｓｐｒｉｎｇｅｒ−Ｖｅｒｌａｇ  Ｂｅｒｌｉｎ  Ｈｅｉｄｅｌｂｅｒｇ  ２００８年
Ｊｉｅｆｅｎｇ  Ｘｉ  ｅｔ  ａｌ．：「Ｇｅｎｅｒｉｃ  ｒｅａｌ−ｔｉｍｅ  ｕｎｉｆｏｒｍ  Ｋ−ｓｐａｃｅ  ｓａｍｐｌｉｎｇ  ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  ｈｉｇｈ−ｓｐｅｅｄ  ｓｗｅｐｔ−Ｓｏｕｒｃｅ  ｏｐｔｉｃａｌ  ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ  ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ」  Ｏｐｔｉｃｓ  Ｅｘｐｒｅｓｓ  ２０１０年４月２６日、第８巻（９）、９５１１−９５１７頁
Ｍｉｃｈａｌｉｎａ  Ｇｏｒａ  ｅｔ  ａｌ．：「Ｕｌｔｒａ  ｈｉｇｈ−ｓｐｅｅｄ  ｓｗｅｐｔ  ｓｏｕｒｃｅ  ＯＣＴ  ｉｍａｇｉｎｇ  ｏｆ  ｔｈｅ  ａｎｔｅｒｉｏｒ  ｓｅｇｍｅｎｔ  ｏｆ  ｈｕｍａｎ  ｅｙｅ  ａｔ  ２００  ｋＨｚ  ｗｉｔｈ  ａｄｊｕｓｔａｂｌｅ  ｉｍａｇｉｎｇ  ｒａｎｇｅ」  Ｏｐｔｉｃｓ  Ｅｘｐｒｅｓｓ  ２００９年８月１７日、第１７巻（１７）、１４８８０−１４８９４頁
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の態様は、光干渉断層撮影のための装置及び方法の使用者に、必要であれば異なる縦方向の分解能を用いて、物体の異なる部分をイメージングするといった変更を施すことを可能とするような、より広範囲にわたる適用性を提供することを目的とする。例えば、眼球の外科治療の際に、必要であれば異なる分解能で、モニター又は別の方法で表示することができる、治療される眼球の任意の異なる断面図を得ることを可能とするために、使用者が異なる測定深度を容易に切り替えることができるようにしても良い。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の態様によると、掃引光源光干渉断層撮影のための装置が提供される。この装置は、可干渉光を放射するための、スペクトルをチューニング可能な光源と、光源の可干渉光で照射された物体からの後方散乱光を参照光に重畳させた干渉光の強度を取得するための検出器と、制御装置とを有する。この制御装置は、光源をチューニングしながら、検出器が強度を決められた測定数Ｎに従って取得するように、光源と検出器を制御するように構成される。更にこの制御装置は、光干渉断層撮影の測定深度ｚｍａｘ及び／又は軸方向の分解能Δｚを変更するために、検出器がスペクトル測定帯域幅内で強度を取得する際の該スペクトル測定帯域幅ΔλＭ又はΔｋＭ及び／又は決められた測定数Ｎを変更するように構成される。
【００１３】
光源はδＬｉｇｈｔ  ｓｏｕｒｃｅλ又はδＬｉｇｈｔ  ｓｏｕｒｃｅｋとして示される、狭い、瞬間的な線幅の可干渉光を放射することができる。光干渉断層撮影を実施するために、（制御装置によって制御される）光源は、放射された光の波長λ又は波数ｋに関してΔλ又はΔｋとして示される、決められたスペクトル掃引帯域幅内でチューニングされる。スペクトル掃引帯域幅Δλ、Δｋは最小波長λ１と最大波長λ２、又は、最小波数ｋ１と最大波数ｋ２によって決定される。すなわち、
【数１３】
2014533837.tif 000015
【数１４】
2014533837.tif 000016
スペクトル掃引帯域幅Δλ、Δｋの重心はそれぞれΔ０又はｋ０である。
【００１４】
検出器（光源と同様に制御装置によって制御される）はＮの異なる瞬間（Ｎは決められた測定数に相当する）で干渉光（ＯＣＴ信号）の強度を取得することができる。Ｎの強度測定が実施される間、光源は測定帯域幅ΔλＭ又はΔｋＭの範囲内でチューニングされる。このようにして、スペクトルの干渉パターン、すなわちスペクトルのインターフェログラムを取得することができる。検出器による強度の測定は、従来知られる方式で（例えば、少なくとも一つのフーリエ変換を伴うフーリエ分析を用いて）、イメージングされる物体の一次元、深さ分解型反射率プロファイルを示すＡスキャンを生成するように実施することができる。
【００１５】
検出器による強度の測定は、例えば、一定の時間間隔等の固定されたタイミングによって、波長λについて線形に実施することができる。この目的のために、制御装置は例えば内部タイマーを含むことができ、あるいは、この制御装置は検出器の光ダイオードと直列に連結されたＡ／Ｄ変換器の内部時間信号を用いることができる。これに代わって、強度の測定は、例えば、いわゆる線形的なｋクロックを用いて、波数ｋについて線形に実施することができる。このような線形的なｋクロックは、例えばファイバー型マッハツェンダー干渉計とすることができる。
【００１６】
サンプリング間隔δｓａｍｐｌｉｎｇλ又はδｓａｍｐｌｉｎｇｋは、連続的な強度測定Ｎ全体の間で全て等しくされることができる。すなわち、測定は全ての波長λ又は波数ｋについて等間隔で実施することができる。測定深度と縦方向の分解能にとって重要であり、その帯域幅内で強度が取得されるスペクトル測定帯域幅ΔλＭ又はΔｋＭは、等しいサンプリング間隔の場合、ΔλＭ＝Ｎ・δｒλ又はΔｋＭ＝Ｎ・δｒｋから得ることができる。非等間隔なサンプリング間隔δｒλ又はδｒｋは本発明の範囲内から除外されない。
【００１７】
一般に、スペクトル測定帯域幅ΔλＭ又はΔｋＭの値は、光源がチューニングされる際のスペクトル掃引帯域幅Δλ又はΔｋの最大値に相当する。すなわち、ΔλＭ≦Δλ又はΔｋＭ≦Δｋである。所定の態様において、光源と検出器は、例えば、測定帯域幅ΔλＭ又はΔｋＭが掃引帯域幅Δλ又はΔｋに一致するような第１のモードで制御することができる。この目的のため、Ｎ回の測定（サンプリング）を掃引帯域幅Δλ又はΔｋ全体に亘って分配することができる。別の態様において、光源と検出器は、測定（サンプリング）Ｎ回の全体が掃引帯域幅Δλ又はΔｋの一部のみで実施され、それ以外では測定が実施されないような第２のモードで制御することができる。この場合、測定帯域幅は掃引帯域幅より小さい。すなわちΔλＭ＜Δλ又はΔｋＭ＜Δｋである。
【００１８】
スペクトル測定帯域幅ΔλＭ又はΔｋＭは、強度の測定数及び／又はサンプリング間隔δｓａｍｐｌｉｎｇλ又はδｓａｍｐｌｉｎｇｋの大きさに影響される。
【００１９】
本発明の態様の場合、制御装置が測定帯域幅ΔλＭ又はΔｋＭ、及び／又は測定数Ｎ、すなわちサンプリングポイント数を変更することで、光干渉断層撮影の測定深度ｚｍａｘ及び／又は軸方向の分解能Δｚを変更することができる。例えば、サンプリングポイントが配分される帯域幅（すなわち測定帯域幅）を一定に保ちながら、スペクトル掃引当たりのサンプリングポイント数を同時に変更することによって、縦方向の分解能を変更せずに、測定深度を変更することができる。これに代わって、例えば、測定数Ｎを同時に変更せずに、掃引中に用いられるスペクトル帯域幅（すなわち測定帯域幅）を変更することによって、測定深度を変更することができる。この場合、測定深度の変更は縦方向の分解能の変更、分解能の低下を伴う測定深度の増大を含む。逆も又同様である。
【００２０】
装置の性能を最大限に利用するために、本発明によるＯＣＴ装置は、全掃引帯域幅Δλ又はΔｋが強度測定に用いられるように、すなわちΔλＭ＝Δλ又はΔｋＭ＝Δｋであるように動作させることができる。合計Ｎ回の強度測定は全スペクトル掃引帯域幅に配分される。サンプリング間隔が等しい場合、Δλ＝Ｎ・δｓａｍｐｌｉｎｇλ又はΔｋ＝Ｎ・δｓａｍｐｌｉｎｇｋとなる。これは、以下においてΔλＭとΔλ、又は、ΔｋＭとΔｋの間に差がないという理由に基づく。従って、以下において、スペクトル帯域幅は光源のスペクトル掃引帯域幅（すなわち制御装置の制御のもと、帯域幅によって光源がチューニングされる際の該帯域幅）とスペクトル測定帯域幅の両方を含むように理解される。
【００２１】
特定の設計において、制御装置は測定深度ｚｍａｘ及び／又は軸方向（縦方向）の分解能Δｚが互いに異なる、少なくとも二つ以上の予め決められた動作モードを切り替えることができる。各動作モードを指定することによって、それぞれの動作モードを設定するために必要な一つ以上のパラメータの値を、制御装置によってアクセスすることができるメモリに記憶させることが可能である。一つの動作モードから別の動作モードに切り替えた場合、制御装置は新しい動作モードのために記憶された少なくとも一つのパラメータの値をメモリから読み出し、その読み出された少なくとも一つのパラメータの値に従って、それに対応するＯＣＴ装置の動作に適合することができる。この適合によって、新しい動作モードを特徴付ける、測定深度ｚｍａｘ及び軸方向（縦方向）の分解能Δｚの値がもたらされる。
【００２２】
記憶された少なくとも一つのパラメータの値は、例えば、掃引ごとに実施される強度の測定数Ｎを含む。これに代わって、又はこれに加えて、少なくとも一つのパラメータの値は、測定帯域幅ΔλＭ又はΔｋＭを特定するための情報、例えば、二つの連続した測定間のスペクトルサンプリング間隔の最低範囲及び／又は最高範囲及び／又は大きさ等を含むことができる。これに代わって、又はこれに加えて、少なくとも一つのパラメータの値は、中心波長λ０又は中心波数ｋ０を特定するような情報、例えば、測定帯域幅ΔλＭ又はΔｋＭの代表値、中央値又はスペクトル重心等を含むことができる。
【００２３】
好ましい態様において、各動作モードの測定深度は、異なる長さの人の眼球の一部分に合致し得る。このような眼球の一部分は、例えば、全体の厚さに対して実質的に人の角膜のみ（すなわち、角膜前面から背面）を含むことができる。あるいは、水晶体を実質的に除いて角膜から前眼房までを含むことができる。これに代わって、網膜まで延びることなく、角膜、前眼房及び水晶体を含むことができる。あるいは、角膜から網膜までの全長に対する全構造を含むことができる。これらの例から、イメージングされる部分の異なる長さが、角膜から網膜の方向、すなわち、人の眼球の光軸方向における異なる長さの程度を意味することは明らかである。これは以下の計算例において例示される。
（１）角膜のイメージング（高分解能）
（望ましい）測定深度：ｚｍａｘ≒３ｍｍ
光源パラメータ：Δ０＝１０５０ｎｍ、ΔλＦＷ＝１００ｎｍ
数式８による軸方向の分解能：Δｚｒｅｃ≒５．５μｍ（空気中、ｎ＝１）
Δｚｒｅｃ≒４．０μｍ（角膜中、ｎ≒１．３８）
数式１２による必要な測定点数：Ｎ≒１０９０（空気）
Ｎ≒１５００（角膜）
（２）水晶体のイメージング（高分解能）
（望ましい）測定深度：ｚｍａｘ≒４．５ｍｍ
光源パラメータ：（１）と同様
数式８による軸方向の分解能：Δｚｒｅｃ≒４．０μｍ（水晶体中、ｎ≒１．４）
数式１２による必要な測定点数：Ｎ≒２２５０（水晶体）
（３）前眼房のイメージング（高分解能）
（望ましい）測定深度：ｚｍａｘ≒４．５ｍｍ
光源パラメータ：（１）と同様
数式８による軸方向の分解能：Δｚｒｅｃ≒４．０μｍ（前眼房中、ｎ≒１．３４）
数式１２による必要な測定点数：Ｎ≒２２５０（前眼房）
（４）前眼房及び水晶体（決められた測定点数の場合）
（望ましい）測定深度：ｚｍａｘ≒９ｍｍ
光源パラメータ（λ０は一定）：λ０＝１０５０ｎｍ
測定点数：Ｎ≒１５００
数式８による軸方向の分解能：Δｚｒｅｃ≒１２．０μｍ（前眼房中、ｎ≒１．３４）
Δｚｒｅｃ≒１２．０μｍ（水晶体中、ｎ≒１．４）
数式８による必要な光源のΔλＦＷ：ΔλＦＷ≒４６ｎｍ
（５）眼球の全長
（望ましい）測定深度：ｚｍａｘ≒２５ｍｍ
光源パラメータ（λ０は一定）：λ０＝１０５０ｎｍ
（望ましい）軸方向の分解能：Δｚｒｅｃ≒１０．０μｍ
数式１２による必要な測定点数：Ｎ≒５０００（ｎ≒１）
数式８による必要な光源のΔλＦＷ：ΔλＦＷ≒５５ｎｍ
【００２４】
このような方式で予め決められた、各測定深度が眼球の異なる長さの部分に合致する、異なる動作モードは、サイズの異なる眼球の断面図をモニター画面等に任意に表示させることを可能にする。これらの断面図は、例えば、より大きい測定深度を有する動作モードが、より小さい測定深度を有しそのために高い軸方向の分解能を有する別の動作モードよりも、低い（粗い）軸方向の分解能を有するように、同時に異なる軸方向の分解能と組み合わせることができる。
【００２５】
本発明の掃引光源光干渉断層撮影のための装置は、制御装置と連結された、使用者により誘発信号が入力されることを可能とするユーザーインターフェース装置を含むことができる。制御装置は、誘発信号が入力されたときに第１の動作モードでは物体の第１の断層画像を自動で収集し、又、該第１の動作モードとは異なる第２の動作モードでは物体の第２の断層画像を自動で収集するように構成することができる。
【００２６】
第１の及び／又は第２の断層画像は一次、二次、又は三次元断層画像を構成することができる。物体は以下のグループのうち少なくとも一つの要素を含むことができる：人の眼球、人の眼球の一部分、角膜、前眼房、虹彩、後眼房、水晶体、ガラス体、網膜、圧平板、テスト板、及び／又はテスト板上及び／又はテスト板内のパターン。従って、物体は、少なくとも二つの要素から構成される物体グループとして理解することもできる。テスト板はポリメチルメタクリル樹脂（ＰＭＭＡ）によって構成することができる。
【００２７】
第１の動作モードの測定深度は第２の動作モードの測定深度よりも大きくても良い。好ましくは、第１の動作モードの測定深度は物体の第１の部分に合致し、第２の動作モードの測定深度は物体の第２の部分に合致する。第２の部分は第１の部分の一部であっても良い。好ましくは、第２の動作モードの軸方向の分解能は第１の動作モードの軸方向の分解能よりも高い。
【００２８】
第１の断層画像において、制御装置はイメージ処理によって、物体の少なくとも一つの第１の特徴を特定するように更に構成することができる。第２の断層画像において、制御装置はイメージ処理によって、物体の少なくとも一つの第２の特徴を特定するように更に構成することができる。特に、第２の断層画像において、制御装置はイメージ処理によって、第１の断層画像においても特定された物体の少なくとも一つの第１の特徴と、物体の少なくとも一つの第２の特徴を特定するように構成することができる。制御装置は、第２の断層画像における第１の特徴及び／又は第２の特徴の形状、位置及び／又は方位に対して、第１の断層画像における第１の特徴の形状、位置及び／又は方位を確認するように構成することもできる。制御装置は第１の特徴及び／又は第２の特徴の形状、位置及び／又は方位に基づき、第１の断層画像及び第２の断層画像を互いに参照するように構成することもできる。
【００２９】
より好ましい発展において、ＯＣＴ装置は制御装置と連結された、使用者が測定深度及び／又は軸方向の分解能を変更するための命令を入力することを可能とするユーザーインターフェース装置を含むことができる。これによって、ＯＣＴの使用者は、異なる測定深度及び／又は異なる軸方向の分解能を選択するといった方式で、光干渉断層撮影を実施することができる。特に、異なる測定深度及び／又は異なる軸方向の分解能を有するという点で互いに異なる、ＯＣＴ装置の予め決められた複数の動作モードを切り替えることで、使用者は測定深度及び／又は軸方向を変更することができる。
【００３０】
しかしながら、本発明の範囲は、ユーザーインターフェース装置を介して、使用者が測定深度等を連続的に調整できることを除外しない。また、本発明の範囲は、制御装置が、例えば、ＯＣＴ装置を用いて検査を実施するためのソフトウェアプログラムの関連した命令を通じて制御して、予め決められた動作モードを別の動作モードに自動で切り替えることを除外しない。
【００３１】
ユーザーインターフェース装置は、例えば、タッチパッド（タッチスクリーン等）によって実現されるキー配列又はメカニカルキー配列を含むことができる。このキー配列又はメカニカルキー配列によって、使用者は望ましい動作モードをそれぞれ呼び出すことができる。これに代わって、又はこれに加えて、ユーザーインターフェース装置は、異なる動作モードを切り替えるために、ボタン配列を含むことができる。このボタン配列は、モニター画面のグラフィカルユーザーインターフェース（ＧＵＩ）に表示することができ、使用者が電子ポインター装置（マウス、トラックボール、キーボード等）を用いて制御することができる。
【００３２】
例えば、この場合のユーザーインターフェース装置は、選択された各動作モードに対応する人の眼球の部分に関する情報を使用者に提供する、適当な視覚的指示を含むことができる。
【００３３】
従って、使用者にとってＯＣＴの操作は極めて容易及び明瞭となる。
【００３４】
制御装置は、検出器が強度を決められたクロック信号に従って取得するように、検出器と光源を制御するように構成することができる。クロック信号は一定のタイミングによって特徴付けることができる。特に、クロック信号は、検出器が光源によって放射された光の全ての波長λ又は波数ｋについて線形に強度を取得するように、適合されることができる。全ての波数ｋについて強度を取得する場合、クロック信号を決定するためにマッハツェンダー干渉計が提供される。光源によって放射された光の一部分はマッハツェンダー干渉計に結合され、自己相関信号の強度が時間の関数として取得され、この自己相関信号に基づきクロック信号が決定される。このクロック信号は制御装置に伝達され、その制御装置によって検出器に送られる。
【００３５】
本発明の範囲内で、ＯＣＴ装置は、診断モジュールが必要であれば、純粋に診断のために役立つ自律装置として実現することができる。しかしながら、ＯＣＴ装置は、例えば、光切断によって眼球の組織に切開を生成する、又は、角膜組織を除去するための人の眼球のレーザー手術に用いられるレーザー補助治療システムと一体化されることも考えられる。このような治療システムは典型的に、ＵＶ又は近ＩＲ波長範囲等のパルスレーザー放射を提供するレーザー源と、レーザー放射の焦点を空間的に配置するための制御可能な走査コンポーネントと、レーザー放射の焦点を合わせるための焦点レンズを含む。治療システムのレーザー源以外の光源が、ＯＣＴ装置の放射された光（測定光）を生成するために用いられる場合であっても、治療システムのレーザー放射のために用いられる焦点レンズを、ＯＣＴ装置の測定光の焦点を検査／治療される眼球に合わせるために用いることができる。
【００３６】
進歩的な態様によると、掃引光源光干渉断層撮影のための方法が提供される。この方法は、
スペクトルをチューニング可能な光源から可干渉光を放射する工程と、
光源の可干渉光で照射された物体からの後方散乱光を参照光に重畳させた干渉光の強度を検出器によって取得する工程と、
光源をチューニングしながら、検出器により強度を決められた測定数に従って取得するといった方法で、制御装置によって光源と検出器を制御する工程とを含む。光干渉断層撮影の測定深度及び／又は軸方向の分解能を変更するために、検出器がスペクトル測定帯域幅内で強度を取得する際の該スペクトル測定帯域幅及び／又決められた測定数が制御装置によって変更される。
【００３７】
この方法の場合、制御装置は測定深度及び／又は軸方向の分解能において互いに異なる、少なくとも二つ以上の予め決められた動作モードを切り替えるように用いられることが好ましい。動作モードの一つは、別の動作モードよりも高い軸方向の分解能及び短い測定深度を有することができる。動作モードは異なる測定深度を有するという点で互いに異なり、それぞれの動作モードの該測定深度は、物体の一部分、特に、異なる長さの人の眼球の一部分に合致する。この方法の場合、使用者によって誘発信号が入力されたときに第１の動作モードでは物体の第１の断層画像を自動で収集し、又、該第１の動作モードとは異なる第２の動作モードでは第２の断層画像を自動で収集することができる。
【００３８】
この方法の場合、使用者による命令の入力を通じて、測定深度及び／又は軸方向の分解能を変更することができる。
【００３９】
検出器は、検出器が強度を決められたクロック信号に従って取得するように、制御装置によって制御されることが好ましい。
【００４０】
クロック信号は一定のタイミングによって特徴付けることができる。クロック信号は、検出器が光源によって放射された光の全ての波長について線形に強度を取得するように、適合されることができる。これに代わって、クロック信号は検出器が光源によって放射された光の波数について線形に強度を取得するように、適合されることができる。
【００４１】
クロック信号は、制御装置と連結され、自己相関信号のために光源によって放射された光の一部分と結合され、自己相関信号の強度を時間の関数として繰り返し取得するように構成されたマッハツェンダー干渉計によって更に決定することができる。
【００４２】
掃引光源光干渉断層撮影のための方法又はその方法の個別の工程は、本明細書に記載される範囲で、掃引光源光干渉断層撮影のための対応する装置によって実施することができる。この方法の工程を実施する装置の動作方式にも同様に適用される。すなわち、本明細書における方法の特徴と装置の特徴は同じである。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
以下において、添付された図を参照し、本発明を更に詳細に説明する。
【図１】第１の態様による、掃引光源光干渉断層撮影のための装置を示すブロック概略図である。
【図２】第２の態様による、掃引光源光干渉断層撮影のための装置を示すブロック概略図である。
【図３】第３の態様による、掃引光源光干渉断層撮影のための装置を示すブロック概略図である。
【図４】ＰＭＭＡ板に形成されたパターンを示す図である。
【図５ａ】圧平板及び平坦化されていない状態の眼球を示す図である。
【図５ｂ】圧平板及び平坦化された状態の眼球を示す図である。
【図６】眼球、虹彩、及び瞳孔を示す図である。
【００４４】
図１及び図３において、掃引光源光干渉断層撮影のための装置は１０で表される。例において、装置１０は人の眼球１２として示される物体を検査するために用いられる。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
図１において、装置１０の第１の態様が概略的に示される。装置１０は、狭い、瞬間的な線幅の可干渉光を放射するための、スペクトルをチューニング可能な光源を有する。光源１４は掃引光源として実現され、制御装置１６によって決められたスペクトル掃引帯域幅Δλ内で、チューニングカーブに従って放射された光の波長λにチューニングされる。このチューニングカーブは、時間についての関数として出力波長の変化を示し、線形、実質的に線形又は近似的に線形な、短い波長λから長い波長λへの一方向性のチューニング特性、又は、長い波長λと短い波長λ間の双方向性のチューニング特性を有する。
【００４６】
レーザーとして実現される光源１４の共振器長を変更することによって、光源１４のチューニングが実施される。いわゆるチューニング可能なフィルターはこの目的のために用いられる。例えば、共振器内のビーム路に配置されたファブリペローエタロン、又は、リトロー構成におけるレーザーの共振器長を決める回折格子は、共振器におけるレーザービームの伝達方向に傾けられる。共鳴方式で動作するチューニング可能なフィルター及び非共鳴方式で動作するチューニング可能なフィルターによって、使用されるスペクトル範囲を適合すること、すなわち分解能の切り替えを行うことが可能である。ＭＥＭＳ型ＳＳ光源は主に共鳴方式で動作する。一方、ピエゾ型システムは共鳴方式で動作させる必要はない。これに代わって、ポリゴンミラーを用いることもできる。
【００４７】
光源１４によって放射された光はビームスプリッター１８に方向付けられる。ビームスプリッター１８は、干渉計の一部を構成しており、例えば５０：５０等の決められた分割割合に従って、入射光強度を分割する。一つのビーム２０は参照アーム内を伝播し、他方のビーム２２はサンプルアーム内を伝播する。
【００４８】
参照アームに分かれた光はミラー２４に入射し、このミラーは光を同軸上で反射し、ビームスプリッター１８に戻す。参照アームにおけるミラー２４とビームスプリッター１８の距離は、時間に関して一定である。サンプルアームに分かれた光は検査される物体１２に入射し、この物体は光を散乱又は反射し、ビームスプリッター１８の方向に戻す。サンプルアーム内には更に、光学部品２６及び位置決めコンポーネント２８が配置される。これらは、ビームスプリッター１８から入ってきたビーム２２の焦点を物体１２に合わせ、焦点位置を二つのうち一つ、又は両方の横方向（すなわち、ビームの伝達方向に対して横方向）に調整するように構成される。制御装置１６は、２Ｄ又は３Ｄ断層画像を得るために、従来知られる方式で、位置決めコンポーネント２８を制御する。計算された断層画像はディスプレイユニット３０に表示される。
【００４９】
参照アームにおいてミラー２４から反射されて戻ってきた光は、サンプルアームにおいて物体１２から後方散乱された光に、ビームスプリッター１８において同軸上で重畳され、干渉ビーム３２を生成する。参照アームとサンプルアームにおける光路長は、干渉ビーム３２が参照アーム及びサンプルアームからのビーム２０、２２間の干渉を表すように、実質的に等しい。光ダイオード又はバランス型検出器３４を含む検出器は、制御装置１６によって決められた測定数Ｎに従って、時間の関数として干渉ビーム３２の強度を取得する。測定数／サンプリング数Ｎは、検出器３４が強度を取得するための誘発信号の数に相当する。
【００５０】
光源１４のチューニングと、検出器３４による干渉ビーム３２の強度の測定を同時に行うことによって、全ての７６波長λについてインターフェログラムが取得される。ここで、強度の測定は全ての波長λについて等間隔で実施される。
【００５１】
この目的のために、制御装置は、検出器３４が強度を決められたクロック信号に従って取得するように、光源１４と検出器３４を制御するように構成される。クロック信号は、検出器３４が光源１４によって放射された光の波長λについて線形に強度を取得するように適合される。
【００５２】
使用者は、制御装置１６と連結されたユーザーインターフェース装置３６を用いて、複数の、例えば、４つの動作モードを交互に切り替えるようなユーザー入力を提供することが可能である。この目的のために、使用者が作動させることができる動作部品（ここでは３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄによって表される）がユーザーインターフェース装置３６に提供される。示される例において、動作部品３８ａ−ｄの一つは該当する動作モードにそれぞれ割り当てられる。動作部品３８ａ−ｄの一つが動作したとき、制御装置１６は動作部品３８ａ−ｄに割り当てられた動作モードに切り替え、装置１０がその動作モードに割り当てられた測定深度ｚｍａｘ及びスペクトル帯域幅Δｚを共に有する断層画像を取得するようにして、測定数及び取得されたスペクトル帯域幅を適合させる。
【００５３】
第１の動作部品３８ａが動作したとき、制御装置１６は、例えば、動作モードを第１の動作モードに切り替え、眼球１２の光軸方向の長さを測定するために、測定深度ｚｍａｘ，１が、角膜の上皮層から網膜まで眼球１２の光軸方向に沿って実質的に延びる眼球１２の一部分に合致するようにして、測定数及び取得されたスペクトル帯域幅を適合させる。このとき軸方向の分解能Δｚ１は低い（粗い）分解能に相当する。
【００５４】
第２の動作部品３８ｂが動作したとき、制御装置１６は、例えば、動作モードを第２の動作モードに切り替え、測定深度ｚｍａｘ，２＜ｚｍａｘ，１が、角膜の上皮層から網膜に面する水晶体の境界表面まで眼球１２の光軸方向に沿って実質的に延びる眼球１２の一部分に合致するようにして、測定数及び取得されたスペクトル帯域幅を適合させる。このとき軸方向の分解能Δｚ２＜Δｚ１は粗さがより小さい分解能に相当する。
【００５５】
第３の動作部品３８ｃが動作したとき、制御装置１６は、例えば、動作モードを第３の動作モードに切り替え、測定深度ｚｍａｘ，３＜ｚｍａｘ，２が、前眼房を経て眼球１２の光軸方向に沿って実質的に延びる眼球１２の一部分に合致するようにして、測定数及び取得されるスペクトル帯域幅を適合させる。このとき軸方向の分解能Δｚ３＜Δｚ２は高い分解能に相当する。
【００５６】
第４の動作部品３８ｄが動作したとき、制御装置１６は、例えば、動作モードを第４の動作モードに切り替え、測定深度ｚｍａｘ，４＜ｚｍａｘ，３が、角膜の上皮層から内皮層まで眼球１２の光軸方向に沿って実質的に延びる眼球１２の一部分に合致するようにして、測定数及び取得されるスペクトル帯域幅を適合させる。このとき軸方向の分解能Δｚ４＜Δｚ３は非常に高い分解能に相当する。
【００５７】
装置１０は、二つ、三つ、四つ、又はそれ以上といったように、任意の適当な数の動作モードを有していても良い。
【００５８】
図２において、装置１０の第２の態様が概略的に示される。この図において、図１と同じ構成要素、又は、図１と同じの機能を有する構成要素は、同じ符号によって示されている。しかしながら、図２のＳＳ光源１４は、チューニングカーブが近似的に線形であり、かつ、検出がλにおいて非線形であるように、すなわち、時系列的に等間隔でないように、チューニングされる。この場合、時間の関数として、波長λにおいて一方向性及び双方向性の両方のチューニング特性を用いても良い。光源１４のチューニングと、検出器３４による干渉ビーム３２の強度の測定を同時に行うことによって、全ての波数ｋについてインターフェログラムが取得される。ここで、強度の測定は全ての波数ｋについて等間隔で実施される。
【００５９】
この目的のために、制御装置１６は、検出器３４が強度を決められたクロック信号に従って取得するように、光源１４と検出器３４を制御するように構成される。クロック信号は、検出器３４が光源１４によって放射された光の波数ｋについて線形に強度を取得するように適合される。クロック信号を決定する目的で、自己相関信号のために光源１４によって放射された光の一部分が結合されるマッハツェンダー干渉計４０が提供される。マッハツェンダー干渉計４０は時間の関数として自己相関信号の強度を取得し、その自己相関信号基づき、波数ｋにおける変化のための線形的なクロック信号を決定する。クロック信号は制御装置１６に伝達され、その制御装置によって検出器３４に送られる。
【００６０】
従って、マッハツェンダー干渉計４０は、装置１０によって線形的なｋクロックとして用いられる。線形的なｋクロックは誘発信号を生成する。各誘発信号によって、強度が測定される。この場合、線形的なｋクロックの誘発信号の数は、光源１４の全スペクトル帯域幅と、特に、マッハツェンダー干渉計４０のアームの長さの違いΔｚＭＺＩに依存する。マッハツェンダー干渉計４０のアームの長さは、スペクトル範囲が変化した場合、一定のサンプリング信号数を取得し続けるために以下の式に従って適合される。
【数１５】
2014533837.tif 000017
【００６１】
図３は装置１０の第３の態様を示す。この図において、図１及び図２と同じ構成要素、又は、図１及び図２と同じの機能を有する構成要素は、同じ符号によって示される。図３による装置１０はレーザーによる眼科手術のための治療システム１００の一部分である。この場合、装置１０は眼球１２を検査するために用いられ、治療システム１００は眼球１２の眼科治療のために用いられる。
【００６２】
治療システム１００はレーザー放射１０４を供給するためのレーザー源１０２と、レーザー放射１０４の焦点の軸方向の位置を決定するための制御可能な走査コンポーネント１０６と、レーザー放射１０４の焦点の軸方向の位置を決定するための制御可能な走査コンポーネント１０８を含む。レーザー放射１０４の焦点は、光学部品２６によって眼球１２の表面又は内部に合わせられる。レーザー源１０２と走査コンポーネント１０６、１０８を制御する制御装置１１０は、眼球１２におけるレーザー放射１０４の焦点位置が決められた放射路に沿うように、走査コンポーネント１０６及び／又は１０８の走査動作を実行させる。レーザー放射１０４は、例えば屈折矯正のために、光切断によって眼球１２の組織に作用する。更に、当業者の理解によれば、治療システム１００は２Ｄ又は３Ｄ視野における別の適用例、例えば角膜移植、特にＤＡＬＫ（深層層状角膜移植）等に用いることもできる。
【００６３】
装置１０の制御装置１６は、治療システム１００の制御装置１１０と連結され、装置１０によって取得された断層画像に基づく眼球１２の構造データを制御装置１１０に送る。制御装置１１０は、最適な眼科結果が達成できるように、構造データに基づいて、レーザー放射１０４の焦点位置の経路を適合させる。
【００６４】
図１から図３に示されるビーム誘導のための構造は、詳細に特定されておらず、ファイバー型光学コンポーネントによって全体的又は部分的に、補うこと又は置き換えることができる。例えば、図２に示されるマッハツェンダー干渉計４０は、ファイバー型構造を有することができる。
【００６５】
ユーザーインターフェース装置３６は、使用者が誘発信号を入力することを可能とする誘発装置３７を更に含むことができる。制御装置１６は、誘発信号が入力されたときに、第１の動作モードでは物体１２の第１の断層画像を自動で生成し、該第１の動作モードとは異なる第２の動作モードでは物体１２の第２の断層画像を自動で生成するように構成される。
【００６６】
第１の実施例の説明において、物体１２はＰＭＭＡ板１２’によって構成される。ＰＭＭＡ板は、患者の眼球の治療より先に、光学部品２６、結果として装置１０全体に対して固定された位置及び方位を有するように、図１から図３に示される眼球１２の領域に配置される。このＰＭＭＡ板１２’は、治療システム１００の調整及び機能テストのために用いられる。ＰＭＭＡ板１２’はＰＭＭＡプラスチックから構成される。制御装置１１０は、レーザー源１０２と走査コンポーネント１０６、１０８をそれ相当に制御することによって、ＰＭＭＡ板１２’上及び／又はＰＭＭＡ板１２’内にパターン５０を生成する。パターン５０はＰＭＭＡ板に作用するレーザー放射１０４によって生成される。
【００６７】
図４はＰＭＭＡ板１２’及び生成されたパターン５０の上面図を示す。ＰＭＭＡ板１２’は、例えば、円筒形状を持つ。ここで示される例において、パターン５０は、二つの内接した平行な直線を有する円を含む。誘発信号が入力されたときに、制御装置１６は第１の動作モードでパターン５０から第１の断層画像を自動で収集する。この場合の第１の動作モードの測定深度は、パターン５０の形状を示す長さに合致する。次いで、制御装置１６は、第２の動作モードで、表面／内部に生成されたパターン５０を含むＰＭＭＡ板１２’全体から第２の断層画像を自動で収集する。この場合の第２の動作モードの測定深度は、ＰＭＭＡ板１２’の形状を示す長さに合致する。第１の断層画像の分解能は第２の断層画像の分解能よりも高い。
【００６８】
第１の断層画像において、制御装置１６はイメージ処理によって、パターン５０の円及び二つの平行な直線を特定する。更に、第２の断層画像において、制御装置はイメージ処理によって、パターン５０の円及び二つの平行な直線と、ＰＭＭＡ板１２’の二つのベース面を特定する。その特定から制御装置１６は、パターン５０の円及び二つの平行な直線とＰＭＭＡ板１２’の二つのベース面の位置及び方位に対する、パターン５０の円及び二つの平行な直線の位置及び方位を決定する。これによって、第１の断層画像を第２の断層画像に参照することができる。特に、パターン５０又はその部分をＰＭＭＡ板１２’、装置１０又は治療システム１００に対して参照することができる。
【００６９】
第２の実施例の説明において、物体１２は圧平板１２”によって構成される。この圧平板１２”は、患者の眼球の治療において、眼球１２と装置１０又は治療システム１００間の接触部品を構成し、装置１０又は治療システム１００における眼球１２の角膜４２を平坦化するために用いられる。例えば、圧平板１２”は図１から図３で示される眼球１２と光学部品２６の間に配置される。
【００７０】
図５ａでは眼球は平坦化される前の状態であり、図５ｂでは眼球１２の角膜４２は平坦化されている。誘発信号が入力されたときに、制御装置１６は第１の動作モードで圧平板１２”から第１の断層画像を自動で収集する。この場合の第１の動作モードの測定深度は、圧平板１２”の形状を示す長さに合致する。次いで、制御装置１６は第２の動作モードで平坦化された状態の眼球１２と圧平板１２”を含む系から、第２の断層画像を自動で収集する。
【００７１】
この場合の第２の動作モードの測定深度は、眼球１２と圧平板１２”を含む系の形状を示す長さに合致する。第１の断層画像の分解能は第２の断層画像の分解能よりも高い。
【００７２】
制御装置１６は、イメージ処理によって第１の断層画像における圧平板１２”の二つのベース面４４ａ、４４ｂを特定する。更に、制御装置は、イメージ処理によって第２の断層画像における圧平板１２”の二つのベース面４４ａ、４４ｂを特定する。その特定から、制御装置は、第２の断層画像における圧平板１２”の二つのベース面の位置及び方位に対して、第１の断層画像における圧平板１２”の二つのベース面の位置及び方位を決定する。これによって、圧平板１２”の位置及び位置の公差を決定し、眼球１２を圧平板１２”の位置に対して参照することができる。
【００７３】
角膜移植に関する第３の実施例の説明において、物体１２は患者の眼球１２によって構成される。図６は眼球１２と、眼球１２の角膜４２、虹彩４６及び瞳孔４８を示す。誘発信号が入力されたときに、制御装置１６は第１の動作モードで眼球１２の角膜４２から第１の断層画像を自動で収集する。この場合の第１の動作モードの測定深度は、角膜４２の形状を示す長さに合致する。次いで、制御装置１６は第２の動作モードで角膜４２、前眼房及び虹彩４６を含む系から第２の断層画像を自動で収集する。この場合の測定深度は、眼球１２の角膜４２、前眼房及び虹彩４６を含む系の形状を示す長さに合致する。第１の断層画像の分解能は第２の断層画像の分解能よりも高い。
【００７４】
第１の断層画像において、制御装置１６はイメージ処理によって角膜４２の形状、位置及び方位を特定する。更に、第２の断層画像において、制御装置１６はイメージ処理によって角膜４２、虹彩４６及び瞳孔４８の形状、位置及び方位を特定する。その特定から、制御装置は、第２の断層画像における角膜４２、虹彩４６及び瞳孔４８の形状、配置及び方位に対して、第１の断層画像における角膜４２の形状、配置及び方位を決定する。これによって、虹彩４６及び／又は瞳孔４８に対して角膜４２を参照することができる。
【００７５】
白内障治療に関する第４の実施例の説明において、物体１２は患者の眼球１２によって構成される。誘発信号が入力されたときに、制御装置１６は第１の動作モードで眼球１２の水晶体から第１の断層画像を自動で収集する。この場合の第１の動作モードの測定深度は、水晶体の形状を示す長さに合致する。次いで、制御装置１６は第２の動作モードで眼球１２全体から第２の断層画像を自動で収集する。この場合の第２の動作モードの測定深度は、眼球１２全体の形状を示す長さと合致する。第１の断層画像の分解能は第２の断層画像の分解能よりも高い。
【００７６】
第１の断層画像において、制御装置１６はイメージ処理によって水晶体の形状、位置及び方位を特定する。更に、第２の断層画像において、制御装置１６はイメージ処理によって眼球１２の角膜、水晶体及び網膜の形状、位置及び方位を特定する。その特定から、制御装置１６は、第２の断層画像における角膜、水晶体及び網膜の形状、配置及び方位に対して第１の断層画像における水晶体の形状、配置及び方位を決定する。これによって、眼球１２の光軸方向に対して水晶体を参照することができる。
【図１】
2014533837.tif 000018
【図２】
2014533837.tif 000019
【図３】
2014533837.tif 000020
【図４】
2014533837.tif 000021
【図５ａ】
2014533837.tif 000022
【図５ｂ】
2014533837.tif 000023
【図６】
2014533837.tif 000024
【国際調査報告】
2014533837.tif 000025
2014533837.tif 000026
2014533837.tif 000027