(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
赤外域で蛍光を発するインドシアニングリーン（ＩＣＧ）を静注した被検者の眼底を赤外蛍光撮影する眼底撮影装置において、７３２〜７３５ｎｍにピーク波長を持つ半導体赤外レーザ光からなる励起光により眼底を照明する照明光学系と、略７６０ｎｍ以下の波長をほぼカットするとともに、８００ｎｍ以上の波長を透過する特性を持ち、前記励起光により発する赤外蛍光を濾過するバリアフィルタと、該バリアフィルタで濾過された赤外蛍光により眼底像を撮影する撮影光学系と、を備えることを特徴とする眼底撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、眼科医院等で使用される眼底撮影装置に係り、特に赤外光による蛍光撮影を行う眼底撮影装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
蛍光剤としてインドシアニングリーン（以下、ＩＣＧという）を静注し、眼底に循環したＩＣＧを励起可能な赤外光で眼底を照明することにより、脈絡膜血管系から発せられる赤外蛍光を撮影する眼底撮影装置が知られている。
【０００３】
ところで、ＩＣＧは780〜805ｎｍに吸収のピークを持つので、一般に、ＩＣＧによる赤外蛍光撮影では780ｎｍの近傍の波長を良く透過し、800ｎｍ以上の波長をカットする特性のエキサイタフィルタを介した励起光により眼底を照明していた。また、眼底に循環したＩＣＧが励起光によって励起されて830ｎｍ付近にピークを持つ蛍光を発するようになるので、撮影側では励起光による擬蛍光の混在を防止するために、820ｎｍより長波長側の蛍光を透過するように濾過するバリアフィルタを介して撮影を行っていた。
【０００４】
また、近年ではエキサイタフィルタを使う代わりに、励起光源として790ｎｍ付近にピークを有する単波長光源のダイオードレーザを使用したものも提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ＩＣＧにより眼底から発する赤外蛍光は非常に微弱（フルオレセインを使用した可視蛍光撮影のおよそ１／２５〜１／５０）であるので、従来装置では極めて低輝度の蛍光による撮影しか行えなかった。このため、血管が重なった部分や、血管が多く集まったところだけしか見えないという傾向があり、特に流入初期の蛍光については十分に捉えているとは言いがたいものであったので、脈絡膜の循環動態の観察及び撮影にも不十分な点が多かった。
【０００６】
本発明は、上記従来技術の欠点に鑑み、効率良く高輝度の赤外蛍光撮影が行え、脈絡膜の循環動態の診断においてより詳細な情報を得ることができる眼底撮影装置を提供することを技術課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は以下のような構成を備えることを特徴とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
（１）  赤外域で蛍光を発するインドシアニングリーン（ＩＣＧ）を静注した被検者の眼底を赤外蛍光撮影する眼底撮影装置において、７３２〜７３５ｎｍにピーク波長を持つ半導体赤外レーザ光からなる励起光により眼底を照明する照明光学系と、略７６０ｎｍ以下の波長をほぼカットするとともに、８００ｎｍ以上の波長を透過する特性を持ち、前記励起光により発する赤外蛍光を濾過するバリアフィルタと、該バリアフィルタで濾過された赤外蛍光により眼底像を撮影する撮影光学系と、を備えることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。まず、本発明に係るＩＣＧ蛍光撮影のための励起波長と蛍光波長について説明する。
【００１４】
前述した如く、ＩＣＧは780〜805ｎｍに最大吸収波長を持ち、励起光によって励起された血液中のＩＣＧが830ｎｍ付近をピークとする蛍光を発するので、従来のＩＣＧによる蛍光撮影ではこれを基にして励起波長及び撮影側のバリアフィルタの特性が定められていた。しかし、果たして励起波長としてこの780〜805ｎｍを使用するのが最も励起効率の良いものであるか検討した。
【００１５】
ＩＣＧを含む人血清の試料を何れの波長で励起しても、蛍光波長は830ｎｍ近辺でその最大強度を示す。したがって、励起波長を変化させることで、830ｎｍ付近での蛍光強度を測定し、その最大値が得られる励起波長が最も励起効率が良い波長になると考えられる。そこで、三角セル中にＩＣＧを含む人血清試料を入れ、モノクロメータ、光電子倍増管等を用いて、励起波長を660〜810ｎｍまで順次選択的に変化させたときの830ｎｍ付近の蛍光強度を測定した。その測定結果である励起スペクトルを図１に示す。
【００１６】
図１の励起スペクトルを見ると、830ｎｍ付近での蛍光強度は732〜735ｎｍ付近で励起した時に最大となり、762〜766ｎｍ付近で励起した場合がこれに次ぐ。780〜805ｎｍにおける励起の蛍光強度は低いという結果が得られた。ＩＣＧによる蛍光撮影では、その最大吸収波長である780〜805ｎｍを使用するよりも、735ｎｍ付近を中心波長とする励起光を使用した方のが有利であることを示している。
【００１７】
ところで、一般に、吸収スペクトルの吸収極大付近の波長で励起したときに最大の蛍光強度が得られる。可視蛍光撮影で使用されるフルオレセインの場合はその例である。しかし、ＩＣＧと同じシアニン系の色素であるPinacyanol iodideは、その吸収スペクトルを見ると、図７に示すように水溶液中では600ｎｍに吸収極大があるが、励起スペクトルを測定してみると、図８に示すように励起極大波長はこの色素の近紫外部の吸収極大に近い325ｎｍにあり、652ｎｍに極大を持つ蛍光スペクトルを示す（図９参照）。この色素の吸収極大の600ｎｍで励起しても652ｎｍ付近の蛍光は極めて弱かった。シアニン系の色素においては励起極大波長が必ずしも吸収極大波長付近にあるとは限らないことを示している。
【００１８】
次に、励起波長を735ｎｍ、780ｎｍ、790ｎｍとしたときの各最大蛍光波長と、その蛍光強度を測定した。測定はＩＣＧを注入した採血試料に対して、30秒後、60秒後、２分後、３分後、５分後について行った。図２はその測定結果を示したものである。各励起波長とも820〜840ｎｍの間で最大蛍光波長を示し、最大蛍光波長についは励起波長の違いによる顕著な差は見られなかった。一方、蛍光強度については、励起波長を735ｎｍとしたときが最も高く、励起波長を780ｎｍ、790ｎｍにしたときの２倍以上の高い蛍光強度で得られた。
【００１９】
以上のような結果から、ＩＣＧによる蛍光撮影では励起波長として735ｎｍ付近の波長を使用する方が780〜805ｎｍを使用するよりも励起効率が良いことが分かった。
【００２０】
また、図３は、励起波長を735ｎｍとしたときの、ＩＣＧを注入した血清から発する蛍光強度を測定した蛍光スペクトルを示した図である。この図から分かるように、蛍光強度は800ｎｍより短波長側の780ｎｍから徐々に高くなり、830〜840ｎｍにかけてそのピークを示し、900ｎｍ近くまでの蛍光強度が得られた。蛍光強度は800ｎｍより短波長側から高くなるので、蛍光撮影には800ｎｍ以上の波長で撮影する方がさらに高輝度の撮影像が得られるようになる。
【００２１】
以上のことから、ＩＣＧによる赤外蛍光撮影の装置構成においては、高輝度の蛍光撮影を可能とするために、以下のようにする。フィルタを使用する場合には、励起波長による偽蛍光の発生を考慮して、図４に示すように、励起光を与えるエキサイタフィルタは略780ｎｍ以下の波長に制限された励起光にする特性とする。例えば、700ｎｍ以下では透過率５％以下、720〜770ｎｍでは透過率５０％以上（好ましくは透過率７０％以上）、780ｎｍ以上では透過率１％以下の特性とする。一方、赤外蛍光を選択的に透過（濾過）するためのバリアフィルタは略780ｎｍ以下の波長をカットし、それ以上の波長を透過する特性とする。例えば、780ｎｍ以下では透過率１％以下、800〜860ｎｍでは少なくとも透過率５０％以上（好ましくは透過率７０％以上）とし、長波長側は900ｎｍまでは透過させ、930ｎｍ以上では透過率５％以下とするのが好ましい。
【００２２】
なお、偽蛍光の影響を取り除くためには、エキサイタフィルタ及びバリアフィルタの透過波長域の重なりが可能な限り少ない方が良く、その重なりにおける最大透過率は０．５％以下であることが好ましい。両フィルタの透過波長域の重なりが少ない、シャープなフィルタの構成が難しい場合には、エキサイタフィルタは少なくとも720〜750ｎｍの波長を５０％以上透過するものを使用する。こうすれば、バリアフィルタによる透過波長が800ｎｍを含む構成としても十分に余裕を持つため、フィルタを構成しやすくなる。
【００２３】
また、励起光源として効率の良い単波長光源であるレーザ光源を使用する場合には、725〜745ｎｍにピークを持つ波長の近赤外レーザ光を発するものを使用する。例えば、半導体レーザ（レーザダイオード）が使用できる。半導体レーザ光は多少の波長域に幅を持つものの、マルチモードの発振で10ｎｍ以下の幅であるので、この場合にはバリアフィルタのローカット側をさらに余裕を持たせることができる。例えば、少なくとも略7６0ｎｍ以下をほぼカットし、それ以上を透過する特性とすれば、十分に偽蛍光の発生を抑えつつ、眼底から発せられる赤外蛍光の多くを透過させることができるようになる。
【００２４】
次に、本発明に係る眼底撮影装置の構成例を図５に基づいて説明する。１は照明光学系であり、励起用の光源である半導体レーザ光源２、コリメーションレンズ３、リングスリット４、ミラー５、リレーレンズ６、７、穴あきミラー８を備える。半導体レーザ光源２は735ｎｍ付近にピークを持つ単波長のレーザ光を発する。
【００２５】
１０は撮影光学系であり、対物レンズ１１、撮影絞り１２、バリアフィルタ１３、フォーカスレンズ１４、イメージレンズ１５、ミラー１６、フィールドレンズ１７、ミラー１８、リレーレンズ１９、赤外域に感度を持つＣＣＤカメラ２０を備える。ＣＣＤカメラ２０には撮像された眼底像を表示するモニタ２１、光磁気ディスク等の画像記憶部２２が接続されている。
【００２６】
バリアフィルタ１３は780〜900ｎｍの赤外波長を透過し、780ｎｍ以下の波長をカットする特性を持つ。好ましくは800〜860ｎｍで50％以上（さらに好ましくは70％以上）を透過する特性とする（図４に示すバリアフィルタの透過特性参照）。なお、励起光が735ｎｍ付近の単波長のレーザ光であるので、バリアフィルタ１３のローカット側は、略7６0ｎｍ以下をカットし、それ以上を透過する特性としても、十分に偽蛍光の発生を抑えることは可能である。
【００２７】
半導体レーザ光源２からの赤外光はコリメーションレンズ３、リングスリット４、ミラー５、リレーレンズ６、７を通り、穴あきミラー８の反射面で反射され、対物レンズ１１を通って被検眼Ｅの眼底を照明する。
【００２８】
予めＩＣＧが静注された被検者の眼底は、半導体レーザ光源２からの赤外光によって照明され、血管内に入ったＩＣＧが励起されて蛍光を発するようになる。このとき、励起光を735ｎｍ付近にピークを持つレーザ光としたので、780〜800ｎｍのものを使用したときよりも輝度の高い蛍光が発せられる。また、励起光を単波長のレーザ光としたため、エキサイタフィルタを使用する場合に比べて、低光量の照明で励起効率を高めることができる。
【００２９】
眼底から発せられた蛍光は、対物レンズ１１、穴あきミラー８の穴部、撮影絞り１２、バリアフィルタ１３、フォーカスレンズ１４、イメージレンズ１５、ミラー１６、フィールドレンズ１７、ミラー１８、リレーレンズ１９を通り、ＣＣＤカメラ２０に結像する。バリアフィルタ１３は蛍光のピーク波長830〜840ｎｍの他、その立ち上がりである800ｎｍ以前からのものも濾過（透過）するため微弱な赤外蛍光が得られやすい。また、バリアフィルタ１３は励起光の波長を十分にカットするので、偽蛍光の発生も抑えられる。ＣＣＤカメラ２０に撮影された眼底像はモニタ２１に表示される。また、撮影画像は画像記憶部２２に適宜記憶される。
【００３０】
以上のように励起効率の良い波長のレーザ光とバリアフィルタを使用したことにより、従来に比べて流入初期からの極めて輝度の低い蛍光をも得ることができるようになり、脈絡膜循環の診断上、より詳細な情報が得られるようになる。また、眼底から発せられる蛍光全体の強度が上がることにより、流入初期から後期に至るまでの脈絡膜の循環動態をコントラストの高い画像として得ることができる。
【００３１】
なお、撮影用の赤外蛍光を濾過する手段としては、上記のようにバリアフィルタ１３を撮影光学系の光路又はＣＣＤカメラ２０に設ける他、濾過する赤外蛍光をプリズム等で分光してこれを撮影光束として導くことも可能である。
【００３２】
以上の実施形態では、励起用の照明光として単波長のレーザ光を使用したが、図６に示すように、キセノンランプ等の光源３０とエキサイタフィルタ３１の使用により、励起波長を制限する構成としても良い。この場合、エキサイタフィルタ３１及びバリアフィルタ１３は、前述したフィルタ構成の場合の波長特性とする（図４参照）。
【００３３】
こうした特性のエキサイタフィルタ３１及びバリアフィルタ１３を使用した構成であっても、偽蛍光の発生を抑えて、従来に比べて輝度の高い蛍光が得られる。また、エキサイタフィルタ３１を720〜750ｎｍに制限された波長を透過する構成にした場合には、バリアフィルタ１３側の透過が800ｎｍを含むものとしても十分に余裕をもって偽蛍光の発生が抑えられるので、２つのフィルタの製造が容易になる。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、偽蛍光の発生を抑えて、高輝度の赤外蛍光撮影が可能となる。このため、ＩＣＧ流入初期からの蛍光を捉えられるようになり、脈絡膜循環動態の診断をより詳細に行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＩＣＧを含む血清について、830ｎｍ付近の蛍光強度を測定したときの励起スペクトルを示す図である。
【図２】励起波長を735ｎｍ、780ｎｍ、790ｎｍとしたときの各最大蛍光波長と、その蛍光強度を測定した結果を示した図である。
【図３】励起光を735ｎｍとして蛍光強度を測定したときの蛍光スペクトルを示す図である。
【図４】ＩＣＧによる蛍光撮影でのエキサイタフィルタとバリアフィルタの好ましい分光透過特性を模式的に示した図である。
【図５】本発明に係る眼底撮影装置の構成例を示す図である。
【図６】他の構成例を示す図である。
【図７】シアニン系の色素であるPinacyanol iodideの吸収スペクトルを示す図である。
【図８】  Pinacyanol iodideにおける652ｎｍでの励起スペクトルを示す図である。
【図９】  Pinacyanol iodideの蛍光スペクトルを示す図である。
【符号の説明】
１  照明光学系
２  半導体レーザ光源
１０  撮影光学系
１３  バリアフィルタ
２０  ＣＣＤカメラ
２１  モニタ
３０  光源
３１  エキサイタフィルタ
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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