(57)【要約】  光干渉断層撮影（ＯＣＴ）システムは、ＯＣＴビームを生成するように構成された光源と、ＯＣＴビームを参照ビームとイメージングビームとに分割することと、参照ビームをリフレクタに向かって案内することと、イメージングビームをスキャナに向かって案内することとを行うように構成されたビームスプリッタとを含む。システムは、リフレクタを移動させて、参照ビームの長さを調整するように構成された圧電又はボイスコイル等のリニアアクチュエータと、複数の走査角度でイメージングビームを標的表面に走査するように構成されたスキャナとを含み、スキャナ及び標的表面は、走査角度の各々で変化するサンプル距離だけ分離される。システムは、プロセッサと、メモリに記憶された命令とを含むＯＣＴコントローラをさらに含み、命令は、スキャナに、第一の走査速度において走査角度の各々でイメージングビームを走査させることと、アクチュエータに、走査中に走査速度と同調的に参照ビームの長さを調整させて、走査角度の各々でのサンプル距離の変化を相殺することとを行うための信号をＯＣＴコントローラに生成させるようにプロセッサによって実行可能である。
2020502501.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光干渉断層撮影（ＯＣＴ）システムであって、
ＯＣＴビームを生成するように構成された光源、
ビームスプリッタであって、
前記ＯＣＴビームを参照ビームとイメージングビームとに分割することと、
前記参照ビームを参照リフレクタに向かって案内することと、
前記イメージングビームをスキャナに向かって案内することと
を行うように構成されたビームスプリッタ、
前記参照リフレクタを移動させて前記参照ビームの長さを調整するように構成されたリニアアクチュエータ、
前記イメージングビームを複数の走査角度で標的表面に走査するように構成された前記スキャナであって、前記スキャナ及び標的表面は、前記走査角度の各々で変化するサンプル距離だけ分離される、前記スキャナ、
プロセッサと、メモリに記憶された命令とを含むＯＣＴコントローラであって、前記命令は、
前記スキャナに、第一の走査速度において前記走査角度の各々で前記イメージングビームを走査させることと、
前記アクチュエータに、前記走査中に前記走査速度と同調的に前記参照ビームの前記長さを調整させて、前記走査角度の各々でのサンプル距離の前記変化を相殺することと
を行うための信号を前記ＯＣＴコントローラに生成させるように前記プロセッサによって実行可能である、ＯＣＴコントローラ
を含む光干渉断層撮影（ＯＣＴ）システム。
【請求項２】
前記走査速度は、２００Ｈｚ〜４００Ｈｚである、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記走査速度は、少なくとも３００Ｈｚである、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記スキャナは、ラスタパターンに従って前記走査角度の各々で前記イメージングビームを走査するように構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記ラスタパターンは、長さが少なくとも１２ｍｍであるＢスキャンを生成する、請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記ラスタパターンは、長さが少なくとも１６ｍｍであるＢスキャンを生成する、請求項４に記載のシステム。
【請求項７】
前記リニアアクチュエータは、前記参照リフレクタを前記参照ビームに平行な方向に少なくとも２ｍｍ移動させるように構成された圧電アクチュエータ又はボイスコイルアクチュエータを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記リニアアクチュエータは、前記参照リフレクタを前記参照ビームに平行な方向に少なくとも４ｍｍ移動させるように構成された圧電アクチュエータ又はボイスコイルアクチュエータを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
スペクトラルドメインＯＣＴ（ＳＤ−ＯＣＴ）システム又は波長掃引型ＯＣＴ（ＳＳ−ＯＣＴ）システムを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
光干渉断層撮影（ＯＣＴ）システムであって、
ＯＣＴビームを生成するように構成された光源と、
ビームスプリッタであって、
前記ＯＣＴビームを参照ビームとイメージングビームとに分割することと、
前記参照ビームを参照リフレクタに向かって案内することと、
前記イメージングビームをスキャナに向かって案内することと
を行うように構成されたビームスプリッタと、
前記参照リフレクタを移動させて前記参照ビームの長さを変化させるように構成されたリニアアクチュエータと、
前記イメージングビームを複数の走査角度にわたって標的表面に走査するように構成された前記スキャナであって、前記スキャナ及び標的表面は、第一の走査角度では第一のサンプル距離及び第二の走査角度では第二のサンプル距離だけ分離される、前記スキャナと、
プロセッサと、メモリに記憶された命令とを含むＯＣＴコントローラであって、前記命令は、
前記スキャナに、ある走査速度に従って前記第一の走査角度及び前記第二の走査角度で前記イメージングビームを前記標的表面に走査させることと、
前記アクチュエータに、前記スキャナが前記イメージングビームを前記標的表面に走査している間に前記走査速度と同調的に前記参照リフレクタを移動させて、それにより、前記第一のサンプル距離と前記第二のサンプル距離との間の差を考慮するように前記参照ビームの前記長さを調整することと
を行うための信号を前記ＯＣＴコントローラに生成させるように前記プロセッサによって実行可能である、ＯＣＴコントローラと、
検出器であって、
前記参照リフレクタによって反射された前記参照ビームと、前記標的表面によって反射された前記イメージングビームとを受け取ることと、
前記受け取られた参照ビーム及び前記イメージングビームに基づいて干渉信号を出力することと
を行うように構成された検出器と
を含む光干渉断層撮影（ＯＣＴ）システム。
【請求項１１】
前記リニアアクチュエータは、前記参照リフレクタを前記参照ビームに平行な方向に少なくとも２ｍｍ移動させるように構成された圧電スタック又はボイスコイルアクチュエータを含む、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
前記第一の走査角度及び前記第二の走査角度は、少なくとも２０度だけ分離される、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１３】
前記走査は、長さが少なくとも１２ｍｍであるＢスキャンを生成する、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１４】
前記ＯＣＴシステムは、スペクトラルドメインＯＣＴ（ＳＤ−ＯＣＴ）システム又は波長掃引型ＯＣＴ（ＳＳ−ＯＣＴ）システムを含む、請求項１０に記載のＯＣＴシステム。
【請求項１５】
光干渉断層撮影（ＯＣＴ）システムであって、
ＯＣＴビームを生成するように構成された光源、
ビームスプリッタであって、
前記ＯＣＴビームを参照ビームとイメージングビームとに分割することと、
前記参照ビームを参照リフレクタに向かって案内することと、
前記イメージングビームをスキャナに向かって案内することと
を行うように構成されたビームスプリッタ、
前記参照リフレクタを前記参照ビームに平行な方向に少なくとも２ｍｍ移動させるように構成されたリニアアクチュエータ、
前記イメージングビームを複数の走査角度で標的表面に走査するように構成された前記スキャナ、
プロセッサと、メモリに記憶された命令とを含むＯＣＴコントローラであって、前記命令は、
前記スキャナに、第一の走査速度において前記走査角度の各々で前記イメージングビームを走査させることと、
前記アクチュエータを移動させて、前記走査速度と同調的に前記参照リフレクタを移動させることであって、それにより、前記参照ビームの経路長さは、前記走査全体を通して前記イメージングビームの経路長さの公差範囲内に保持される、移動させることと
を行うための信号を前記ＯＣＴコントローラに生成させるように前記プロセッサによって実行可能である、ＯＣＴコントローラ
を含む光干渉断層撮影（ＯＣＴ）システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、光干渉断層撮影（ＯＣＴ）システムを含む医療機械イメージングシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
光干渉断層撮影（ＯＣＴ）は、眼科を含む生体医療分野において広く採用されているイメージング技術である。ＯＣＴシステムは、反射光のエコー時間遅延を測定することにより、半透明のサンプル（生体組織等）の高解像度断層画像形成を行う。ＯＣＴは、眼科手術を施行する医師により、水晶体等の組織の正確な切開及び／又は除去を支援するためによく使用される。網膜等の曲面にわたる広角ＯＣＴイメージングを提供することは、特に強度近視の患者では、広い走査角度において画像が湾曲し且つ歪むために困難であり得る。したがって、眼科に関連して改善された広角ＯＣＴイメージングが必要とされている。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
特定の実施形態において、光干渉断層撮影（ＯＣＴ）システムは、ＯＣＴビームを生成するように構成された光源と、ビームスプリッタであって、ＯＣＴビームを参照ビームとイメージングビームとに分割することと、参照ビームを参照リフレクタに向かって案内することと、イメージングビームをスキャナに向かって案内することとを行うように構成されたビームスプリッタとを含む。システムはまた、参照リフレクタを移動させて参照ビームの長さを調整するように構成された圧電アクチュエータ又はボイスコイルアクチュエータ等のリニアアクチュエータと、イメージングビームを複数の走査角度で標的表面に走査するように構成されたスキャナとを含み、スキャナ及び標的表面は、走査角度の各々で変化するサンプル距離だけ分離される。システムは、プロセッサと、メモリに記憶された命令とを含むＯＣＴコントローラをさらに含み、命令は、スキャナに、第一の走査速度において走査角度の各々でイメージングビームを走査させることと、アクチュエータに、走査中に走査速度と同調的に参照ビームの長さを調整させて、走査角度の各々でのサンプル距離の変化とマッチさせることとを行うための信号をＯＣＴコントローラに生成させるようにプロセッサによって実行可能である。
【０００４】
特定の実施形態において、走査速度は、２００Ｈｚ〜４００Ｈｚであるか、又は少なくとも３００Ｈｚである。スキャナは、ラスタパターンに従って走査角度の各々でイメージングビームを走査するように構成され得、及びラスタパターンは、長さが少なくとも１２ｍｍであるか又は長さが少なくとも１６ｍｍであるＢスキャンを生成し得る。
【０００５】
特定の実施形態において、リニアアクチュエータは、参照リフレクタを参照ビームに平行な方向に少なくとも２ｍｍ移動させるように構成される。リニアアクチュエータは、参照リフレクタを参照ビームに平行な方向に少なくとも４ｍｍ移動させるようにさらに構成され得る。
【０００６】
ＯＣＴシステムは、スペクトラルドメインＯＣＴ（ＳＤ−ＯＣＴ）システム又は波長掃引型ＯＣＴ（ＳＳ−ＯＣＴ）システムを含み得る。
【０００７】
特定の実施形態において、光干渉断層撮影（ＯＣＴ）システムは、ＯＣＴビームを生成するように構成された光源と、ビームスプリッタであって、ＯＣＴビームを参照ビームとイメージングビームとに分割することと、参照ビームを参照リフレクタに向かって案内することと、イメージングビームをスキャナに向かって案内することとを行うように構成されたビームスプリッタとを含む。システムはまた、参照リフレクタを移動させて参照ビームの長さを変化させるように構成された圧電アクチュエータ又はボイスコイルアクチュエータ等のリニアアクチュエータと、イメージングビームを複数の走査角度にわたって標的表面に走査するように構成されたスキャナとを含み、スキャナ及び標的表面は、第一の走査角度では第一のサンプル距離及び第二の走査角度では第二のサンプル距離だけ分離される。システムは、プロセッサと、メモリに記憶された命令とを含むＯＣＴコントローラを含み、命令は、スキャナに、ある走査速度に従って第一の走査角度及び第二の走査角度でイメージングビームを標的表面に走査させることと、アクチュエータに、スキャナがイメージングビームを標的表面に走査している間に走査速度と同調的に参照リフレクタを移動させて、それにより、第一のサンプル距離と第二のサンプル距離との間の差を考慮するように参照ビームの長さを調整することとを行うための信号をＯＣＴコントローラに生成させるようにプロセッサによって実行可能である。システムは、検出器であって、参照リフレクタによって反射された参照ビームと、標的表面によって反射されたイメージングビームとを受け取ることと、受け取られた参照ビーム及びイメージングビームに基づいて干渉信号を出力することとを行うように構成された検出器をさらに含む。
【０００８】
特定の実施形態において、リニアアクチュエータは、参照リフレクタを参照ビームに平行な方向に少なくとも２ｍｍ移動させるように構成された圧電スタック又はボイスコイルを含む。特定の実施形態において、第一の走査角度及び第二の走査角度は、少なくとも２０度だけ分離される。特定の実施形態において、走査は、長さが少なくとも１２ｍｍであるＢスキャンを生成する。ＯＣＴシステムは、スペクトラルドメインＯＣＴ（ＳＤ−ＯＣＴ）システム又は波長掃引型ＯＣＴ（ＳＳ−ＯＣＴ）システムを含み得る。
【０００９】
特定の実施形態によれば、光干渉断層撮影（ＯＣＴ）システムは、ＯＣＴビームを生成するように構成された光源と、ビームスプリッタであって、ＯＣＴビームを参照ビームとイメージングビームとに分割することと、参照ビームを参照リフレクタに向かって案内することと、イメージングビームをスキャナに向かって案内することとを行うように構成されたビームスプリッタとを含む。システムは、参照リフレクタを参照ビームに平行な方向に少なくとも２ｍｍ移動させるように構成されたリニアアクチュエータと、イメージングビームを複数の走査角度で標的表面に走査するように構成されたスキャナとをさらに含む。システムは、プロセッサと、メモリに記憶された命令とを含むＯＣＴコントローラを含み、命令は、スキャナに、第一の走査速度において走査角度の各々でイメージングビームを走査させることと、アクチュエータに、走査速度と同調的に参照リフレクタを移動させることであって、それにより、参照ビームの経路長さは、走査全体を通してイメージングビームの経路長さの公差範囲内に保持される、移動させることとを行うための信号をＯＣＴコントローラに生成させるようにプロセッサによって実行可能である。
【００１０】
特定の実施形態において、公差範囲は、０．５ｍ又は１ｍｍ未満である。走査速度は、２００Ｈｚ〜４００Ｈｚであり得る。さらに、スキャナは、イメージングビームをラスタパターンに従って走査角度の各々で走査するように構成され得る。リニアアクチュエータは、参照リフレクタを参照ビームに平行な方向に少なくとも２ｍｍ移動させるように構成された圧電スタック又はボイスコイルであり得る。
【００１１】
特定の実施形態は、１つ又は複数の技術的利点を提供し得る。例えば、本開示による改良されたＯＣＴイメージングシステムは、歪みの少ない超広角ＯＣＴイメージングを提供し得る。特定の実施形態は、標的の深度の相対的な変化に関係なく、標的表面がＯＣＴ画像範囲の中心にあるＯＣＴ画像を生成する。そのため、特定の実施形態は、強度近視の網膜面等の湾曲面の改善されたライブＯＣＴイメージングを提供する。これら及び他の利点は、本願の図面及び本明細書を読むことで当業者に明らかであろう。
【００１２】
本開示及びその利点をよりよく理解するために、ここで、下記の添付の図面に関連して読まれる以下の説明が参照され、図面では、同様の参照番号は、同様の特徴を示す。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】従来のＯＣＴシステムのブロック図を示す。
【図２】従来のＯＣＴイメージングシステムによって生成された網膜画像を示す。
【図３】特定の実施形態による改良されたＯＣＴイメージングシステムによって生成された網膜画像を示す。
【図４】特定の実施形態による改良されたＯＣＴイメージングシステムのブロック図を示す。
【図５】特定の実施形態による改良されたＯＣＴイメージングシステムによって実行される方法を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
当業者は、以下に説明する図面が例示を目的としているにすぎず、本出願人の開示の範囲を限定しようとするものではないことを理解するであろう。
【００１５】
本開示の原理の理解を促進するために、ここで、図面に示されている実施形態を参照し、これを説明するために具体的な文言を使用する。しかしながら、本開示の範囲の限定が意図されていないことが理解されるであろう。本開示が関係する技術分野の当業者が通常着想する、説明されているシステム、装置及び方法に対する代替形態及びさらなる改良形態並びに本開示の原理のさらなる応用も想定される。特に、１つの実施形態に関して説明されているシステム、装置及び／又は方法は、本開示の別の実施形態に関して説明された特徴、構成要素及び／又はステップと組み合わされ得ることが想定される。しかしながら、簡潔さのため、これらの組合せの多くの繰返しを別々に記載することはない。簡潔にするために、幾つかの例では、図面全体を通じて同じ又は同様の部品を指すために同じ参照番号が使用される。
【００１６】
光干渉断層撮影（ＯＣＴ）イメージングシステムは、眼科学、歯科学、心臓病学、胃腸病学、その他を含む様々な生物学的応用において有益である。ＯＣＴシステムの一般的な設計及び原理は、既知であり、例えば、（ａ）“Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｏｖｅｒｖｉｅｗ  ｏｆ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  ｆｏｒ  Ｍｅｄｉｃａｌ  Ｉｍａｇｉｎｇ”，Ｔｅｘａｓ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ  Ｗｈｉｔｅ  Ｐａｐｅｒ  ＳＰＲＡＢＢ９（Ｊｕｎｅ  ２０１０）、及び（ｂ）“Ｂｉｏｍｅｄｉｃａｌ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｉｍａｇｉｎｇ”，Ｐｒｏｇｒｅｓｓ  Ｒｅｐｏｒｔ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ  ｏｆ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  ａｔ  ＭＩＴ，Ｎｏ．１５２（２００９−２０１０）に記載されており、その各々の全体が参照により本願に援用される。
【００１７】
図１は、従来のＯＣＴシステム１００の構成要素の単純な概略図である。システム１００は、スペクトラルドメインＯＣＴ（ＳＤ−ＯＣＴ）システム又は波長掃引型（ＳＳ−ＯＣＴ）システムを含み得る。一般に、このようなシステム１００の構成要素は、当業者によく知られている。とりわけ、システム１００は、光源１０２と、ビームスプリッタ／コンバイナ１０４と、参照リフレクタ１０８と、スキャナ１２０と、検出器１２４とを含む。光源１０２は、スーパールミネセントダイオード、超短パルス（例えば、フェムト秒）レーザ又はスーパーコンティニュアムレーザ等の任意の適当な低コヒーレンス光源を含み得、ＳＳ−ＯＣＴシステム等のある例では周波数掃引又はチューナブルレーザを含み得る。ビームスプリッタ１０４は、ＯＣＴビームをイメージングビームと参照ビームとに分割し、反射したイメージング又は参照光を検出器１２４に向かって結合又は案内する非偏向ビームスプリッタを含み得る。参照リフレクタ１０８は、典型的にはミラーであるが、参照ビーム１０６を検出器１２４に向かって反射させる任意の適当な構成要素を含み得る。スキャナ１２０は、ｘ−ｙ平面内のイメージングビームを標的又はサンプル、例えば網膜１１４（物体が画像化されることについて論じている場合、本明細書では、「標的」及び「サンプル」は、互換的に使用される）に向かって走査させるための１つ又は複数のガルバノメータ制御型ミラーを含み得る。特定の実施形態において、スキャナ１２０は、加えて、ｚ方向にイメージングビームを走査するための集光光学系を含み得る。スキャナ１２０は、任意の適当な走査ミラー装置を含み得る。代替的に、スキャナ１２０は、微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）又はレゾナントスキャナ等の任意の適当なスキャナ構成要素を含み得る。スキャナ１２０によって走査されるイメージングビームは、集光及び／又はコリメートレンズを含み得る光学素子１２２を通って案内される。検出器１２４は、干渉計を含み、これは、標的で反射したイメージングビームと、リフレクタ１０８で反射した参照ビームとを受け取り、干渉信号を出力し、そこからＯＣＴ画像を生成できる。検出器１２４に含まれる特定の構成要素は、ＯＣＴシステムの種類に依存して、分光計、光検出器、アレイ検出器、アナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ）、回折格子又は当業者に知られている他の構成要素の任意の適当な組合せを含み得る。例えば、ＳＤ−ＯＣＴシステムの検出器１２４は、回折格子、レンズ及び電荷結合素子（ＣＣＤ）等のアレイ検出器を含み得る。他の例として、ＳＳ−ＯＣＴシステムの検出器１２４は、光検出器及びアナログ−デジタル変換器を含み得る。
【００１８】
システム１００は、ＯＣＴコントローラ（図１では図示せず）を含み得、システム１００の構成要素を制御して標的のＯＣＴ画像が取得され、表示されるように構成されたハードウェア、ファームウェア及びソフトウェアを含む。システム１００は、加えて、ＯＣＴコントローラによって生成されたＯＣＴ画像を提示する１つ又は複数のディスプレイ（図示せず）を含み得る。様々な例では、ディスプレイは、１つ又は複数のモニタ、プロジェクタ、接眼レンズ、ヘッドアップディスプレイ、スクリーン、眼鏡、ゴーグル等を含み得る。ＯＣＴ画像は、２Ｄ又は３Ｄ画像として表示され得る。
【００１９】
動作中、光源１０２は、ビームスプリッタ１０４に向けられた低コヒーレンス光ビームを発し、ビームスプリッタ１０４は、この光を、参照アーム（これは、光ファイバを含む任意の適当な送信及び集光光学系を含み得る）を通じてリフレクタ１０８に向かって案内される参照ビーム１０６と、イメージングアーム（これも、同様に、光ファイバを含む任意の適当な送信及び集光光学系を含み得る）を通じてスキャナ１２０に向かって案内されるイメージングビーム１１０とに分割する。スキャナ１２０は、（ＯＣＴコントローラによって制御されて）イメージングビームを走査パターン（例えば、ラスタ走査、ラジアル走査、キューブ走査、サークルグループ走査、ライングループ走査等）に従って光学系１２２及び眼１０１の水晶体１１２に向かって走査させて、所望の走査（例えば、Ａスキャン、Ｂスキャン又はＣスキャン）を生成し得る。深さ分解軸方向走査（Ａスキャン）は、ある点における光信号干渉の測定を含む。断層画像（Ｂスキャン）は、ＯＣＴビームを組織表面全体にわたって走査させ、直線、曲線、円等にわたる複数の軸方向測定値を取得することによって生成され得る。３Ｄ画像は、組織表面のある面積にわたって生成される一連のＢスキャンから構成され得る。走査は、走査速度又は周波数で繰り返されて、ライブ又はリアルタイムのＯＣＴ画像を生成し得、これは、術前診断並びに手術中の指針としても有益であり得る。
【００２０】
網膜１１４で反射したイメージングビーム光と、リフレクタ１０８で反射した参照ビーム光とは、検出器１２４で受け取られ得、これは、後方反射又は後方散乱したイメージングビームを参照ビームで干渉させて、ＯＣＴ画像を生成する。干渉は、参照ビームの経路長さ（すなわちイメージング光が光源１０２とリフレクタ１０８との間で移動する距離）と、イメージングビームの経路長さ（すなわちイメージング光が光源１０２と網膜１１４等の標的との間で移動する距離）とが、光源１０２によって発せられた光のコヒーレンス長さ内で一致したときに起きる。この干渉信号は、参照ビーム経路長さに対応する深さにおける標的に関する情報を搬送する。
【００２１】
したがって、ＯＣＴシステムは、参照ビーム経路長さを標的深さに応じて設定し、参照ビームの経路長さが標的深さにおいてイメージングビームの経路長さとほぼ等しくなるようにすることにより、使用前に較正される。ＯＣＴシステムにおいて、標的深さでの参照ビームの経路長さと、イメージングビームの経路長さとの間の差は、光路差（ＯＰＤ）と呼ばれる。理想的には、ＯＰＤは、ゼロであるが、現実には絶対的な精度が必要である。そのため、図１の例では、一次標的深さが網膜１１４の中央表面である場合、参照ビームの経路長さ（参照ビーム距離Ｒｄとして示されている）は、網膜１１４の中心まで測定されるイメージングビームの経路長さ（中心サンプル距離ＳｄＣとして示されている）と一致するように設定される。システム１００などの従来のスペクトラルドメインＯＣＴ（ＳＤ−ＯＣＴ）システム又は波長掃引型ＯＣＴ（ＳＳ−ＯＣＴ）システムでは、この参照ビーム経路長さは、イメージング手順の開始時に固定され、ＯＣＴ走査全体を通じて一定のままである。
【００２２】
ＯＣＴイメージングシステムは、時間ドメインＯＣＴ（ＴＤ−ＯＣＴ）システム、ＳＤ−ＯＣＴシステム及びＳＳ−ＯＣＴシステムに広く分類され得ることに留意されたい。ＴＤ−ＯＣＴシステムは、参照ミラーを移動させて走査パターンの各地点での参照経路長さを変化させることによって参照パターンを得る。すなわち、ＴＤ−ＯＣＴ走査パターン内のある地点において、参照アーム内の参照ミラーを移動させて、参照経路長さを変化させなければならない。ＴＤ−ＯＣＴシステムの参照アーム内でのこのミラーの移動は、速度ゲーティング要因であり、なぜなら、必要な干渉信号を生成するために、ミラーをＯＣＴ走査パターンの各（ｘ，ｙ）点においてある距離だけ（ｚ−範囲）移動させなければならないからである。
【００２３】
従来のＳＤ−ＯＣＴ及びＳＳ−ＯＣＴシステムは、異なる原理に従って動作し、走査パターン内の何れの点においても参照経路の機械的走査を必要としない固定位置の参照リフレクタを利用することにより、この速度ゲートを回避する。ＳＤ−ＯＣＴシステムは、広帯域光源を使用し、分光計を用いてサンプルアーム内のスペクトル密度を測定する深さ情報を取得する。ＳＳ−ＯＣＴシステムは、周波数掃引レーザ又はチューナブルレーザ及び１点検出器を利用する。ＳＤ−ＯＣＴ及びＳＳ−ＯＣＴシステムの両方において、ＯＣＴ画像は、受信した干渉信号から高速フーリエ変換を用いて生成される。したがって、参照リフレクタの位置は、従来のＳＤ−ＯＣＴ及びＳＳ−ＯＣＴシステムによって実行されるＯＣＴ走査パターンの各（ｘ，ｙ）点において固定されている。
【００２４】
後眼部イメージングのための典型的なＳＤ−ＯＣＴ及びＳＳ−ＯＣＴシステムは、網膜標的を２０°〜４０°（例えば、中心位置から±１０°又は±２０°）の範囲で走査し得る。このような走査角度では、網膜の標的位置は、大きく歪まずにイメージングされ得、これは、網膜の湾曲による網膜の深さの変化が大きくないからである。換言すれば、網膜の湾曲に起因するＯＰＤの変化は、典型的には、より小さい走査角度範囲（例えば、２０°〜４０°）ではそれほど大きくない。しかしながら、より広い視野（例えば、４０°以上）では、イメージング対象領域内での網膜の湾曲により、特に強度近視患者でＯＰＤが大きく変化する。このＯＰＤの変化は、ＯＣＴ画像の歪みの原因となる可能性がある。
【００２５】
図２は、従来のＳＤ−ＯＣＴ又はＳＳ−ＯＣＴシステムによって生成される網膜のある例示的な広角Ｂスキャン（約４０°）を示す。この例に示されているように、網膜画像は、広がった「Ｕ」字型に曲がり、端は、両側で画像範囲から「脱落」しているように見える。この歪みは、網膜の湾曲及び一定の参照ビーム経路長さによるＯＰＤの変化の結果として生じる。すなわち、参照ビーム経路長さは、特定の深さで画像を形成するように、すなわち網膜の中心でＯＰＤがほぼゼロとなるように較正される。しかしながら、網膜の自然の湾曲の結果、眼底面がその深さ以外の位置となり、これは、イメージングビームスキャナ１２０により近い組織が走査されている間にＯＰＤが変化するからである。
【００２６】
この特徴的な「Ｕ」字型の歪みは、望ましくなく、問題である。例えば、処置中、外科医は、網膜の特定の領域、例えば範囲Ａ〜Ｃの何れかに「ズームイン」し得る。範囲Ａ〜Ｃの各々は、拡大のための画像領域を表すが、画像内の任意の部分を拡大し得ることに留意されたい。網膜画像は、一般に、範囲Ｂでは概して水平であるが、範囲Ａ及びＣは、その画像範囲内における網膜の急峻な角度方位の部分をそれぞれ表示する。この角度方位は、網膜画像の歪み及び切り詰めの原因となり、とりわけ術中に関連して、それによって画像の読取り及び使用がより難しくなる。
【００２７】
本開示の実施形態は、参照リフレクタの位置を変更し、それによって参照ビームの経路長さを調整して、走査内の標的深さの変化を考慮するか又はそれをマッチさせて、ＯＣＴ画像を図３に示されるように「平坦化」させることにより、この問題に対処する。換言すれば、参照リフレクタの位置は、システムのＯＰＤが走査パターン全体を通じてゼロ又はその付近に保持されるように変更される。図２と比較すると、図３の画像範囲Ａ及びＣは、網膜のより大きい部分を、鮮鋭さが改善され、歪みが縮小された状態で表示している。したがって、本開示による改善されたＯＣＴシステムにより、大きい網膜断面を通じた高速（例えば、２００〜４００＋Ｈｚ）広角走査（例えば、±２０°〜±９０°掃引）を容易にし、実質的に歪みがなく、外科的処置中に使いやすい改善された画像を提供する。
【００２８】
図４は、図３に示される画像を生成するための改良されたＯＣＴイメージングシステム２００の例を示す。システム２００は、プローブベースのシステム、独立型のイメージングシステム又は他の構成要素、例えば手術用顕微鏡と一体化されたイメージングシステムであり得る。図４は、ＯＣＴシステムのすべての構成要素を網羅的に示そうとするものではなく、また正しい縮尺でも描かれていない点に留意されたい。むしろ、イメージングビーム１１０の光路が走査角度に応じてどのように変化するかを定量的に示すために提供されている。
【００２９】
システム２００は、システム１００と同じ構成要素の多くを含む（同様の番号は、同様の構成要素を示す）ＳＤ−ＯＣＴ又はＳＳ−ＯＣＴイメージングシステムを含む。特に、システム２００は、光源１０２と、ビームスプリッタ／コンバイナ１０４と、スキャナ１２０と、検出器１２４とを含む。光源１０２は、スーパールミネセントダイオード、超短パルス（例えば、フェムト秒）レーザ又はスーパーコンティニュアムレーザ等の任意の適当な低コヒーレンス光源を含み得、ＳＳ−ＯＣＴシステム等のある例では周波数掃引又はチューナブルレーザを含み得る。ビームスプリッタ１０４は、ＯＣＴビームを、ＯＣＴシステムのサンプルアームを通じて送信されるイメージングビームと、参照アーム（遅延ラインと呼ばれることもある）を通じて送信される参照ビームとに分割する非偏向ビームスプリッタを含み得る。ビームスプリッタ１０４はまた、反射したイメージング光（眼１１４等のサンプルで反射する）及び参照光（参照リフレクタ２０２で反射する）を受け取り、検出器１２４に向かって結合する。スキャナ１２０は、ｘ−ｙ平面内のイメージングビームを、ＯＣＴシステムのサンプルアームを通じて網膜１１４等のサンプルに向かって走査するための１つ又は複数のガルバノメータ制御型ミラーを含み得る。スキャナ１２０は、加えて、イメージングビームをｚ方向に走査するための集光光学系を含み得る。スキャナ１２０は、ガルバノメータ制御型ミラースキャナ等、任意の適当なスキャナを含み得る。スキャナ１２０によって走査されるイメージングビームは、サンプルアームの集光及び／又はコリメートレンズを含み得る光学素子１２２を通って案内される。検出器１２４は、干渉計を含み、これは、標的で反射したイメージングビームと、リフレクタ２０２で反射した参照ビームとを受け取り、干渉信号を出力し、そこからＯＣＴ画像を生成できる。検出器１２４に含まれる特定の構成要素は、ＯＣＴシステムの種類に依存して、分光計、光検出器、アレイ検出器、アナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ）、回折格子又は当業者に知られている他の構成要素の任意の適当な組合せを含み得る。ＳＤ−ＯＣＴシステムの検出器１２４は、回折格子、レンズ及び電荷結合素子（ＣＣＤ）等のアレイ検出器を含み得る。ＳＳ−ＯＣＴシステムの検出器１２４は、光検出器及びアナログ−デジタル変換器を含み得る。
【００３０】
システム１００と異なり、システム２００は、アクチュエータ２０４に連結された可動リフレクタ２０２、並びにアクチュエータ２０４及びスキャナ１２０に通信可能に連結されたＯＣＴコントローラ２０６を含む。特定の実施形態において、ＯＣＴコントローラ２０６は、検出器１２４及び光源１０２にも通信可能に連結され得る。リフレクタ２０２は、典型的にはミラーを含むが、システム２００の参照ビームを検出器１２４に向かって反射させるのに適した任意のリフレクタを含み得る。特定の実施形態において、アクチュエータ２０４は、積層圧電アレイ又はリニアボイスコイルアクチュエータ等、リフレクタ２０２の上の矢印によって示されるように、位置ＲｄＣ及びＲｄＬ／ＲｄＲ間で横方向に移動させるように構成されたリニアアクチュエータを含む。他の実施形態において、アクチュエータ２０４は、リフレクタ２０２を移動させることにより、参照ビームの経路長さを調整するように配置された任意の適当なリニア、ロータリ又は振動アクチュエータを含み得る。積層圧電アレイ又はボイスコイルアクチュエータは、時間ドメインＯＣＴシステムの遅延ライン変調に使用されるガルバノメータミラーと比較してより単純であり得る。
【００３１】
ＯＣＴコントローラ２０６は、本明細書に記載する改善されたＯＣＴイメージングプロセスを実行するように構成されたハードウェア及びソフトウェアを含む。特定の実施形態において、ＯＣＴコントローラ２０６は、メモリに連結された１つ又は複数のプロセッサを含む。プロセッサは、１つ又は複数のＣＰＵ、マイクロプロセッサ、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、特定用途集積回路（ＡＳＩＣ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、システムオンチップ（ＳｏＣ）プロセッサ又は同様の構成要素を含み得る。メモリは、揮発性又は不揮発性メモリ、例えば磁気媒体、光媒体、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、リムーバブルメディア又は同様の構成要素を含み得る。メモリは、プロセッサによって実行されると、ＯＣＴコントローラ２０６がスキャナ１２０、アクチュエータ２０４、光源１０２、検出器１２４及び／又はシステム２００の他の構成要素に対して（それらに対する制御信号を生成することにより）、改善された広角ＯＣＴイメージングを提供する動作を指示することができるソフトウェアプログラム及びアルゴリズムのための命令を記憶し得る。特許請求の範囲で使用される限り、「プロセッサ」、「メモリ」及び「命令」という用語は、ＯＣＴイメージングの分野で知られ、当業者にとって一般的な構造のクラスをそれぞれ指す。したがって、これらの用語は、開示されているシステムの機能的要素ではなく、構造的要素を示すものと理解されたい。
【００３２】
動作中、光源１０２は、ＯＣＴビームを生成し、これは、ビームスプリッタ１０４によって参照ビーム１０６とイメージングビーム１１０とに分割される。イメージングビーム１１０は、伝送光学系を含むイメージング又はサンプルアームを通じてスキャナ１２０に向かって案内され、それは、ＯＣＴコントローラ２０６によって生成された信号に応答して、イメージングビーム１１０を走査パターンに従って標的の眼１０１に走査し、網膜１１４の一部を画像化する。システム２００によって実行される走査パターンは、ラスタ走査、ラジアル走査、キューブ走査、サークルグループ走査、ライングループ走査等、任意の適当なパターンであり得る。
【００３３】
イメージングビーム１１０が網膜１１４に走査されている間、参照ビーム１０６は、伝送光学系を含む参照アームを通じてリフレクタ２０２に向かって案内される。ＯＣＴコントローラ２０６によって生成された信号に応答してリフレクタ２０２を移動させるように構成されたアクチュエータ２０４は、スキャナ１２０がイメージングビーム１１０を網膜１１４に走査パターンの複数の走査角度にわたって走査している間、リフレクタ２０２の位置を変化させ、それにより、システムＯＰＤは、ゼロ又はその付近に保持される。検出器１２４は、網膜１１４で反射したイメージング光と、リフレクタ２０２で反射した参照光とを受け取り、干渉信号を出力し、そこからＯＣＴ画像を生成できる。
【００３４】
前述のように、スキャナ１２０は、様々な走査パターンに従って標的表面を走査し得る。特定の実施形態において、スキャナ１２０は、高速ラスタパターンに従ってイメージングビーム１１０を走査するように構成された２つ以上のガルバノメータスキャナを含む。ラスタパターンは、典型的には、１つの高速ガルバノメータ及び１つの低速ガルバノメータを用いて生成される。高速ガルバノメータは、ラスタ走査周波数で走査角度範囲にわたって掃引し得る。システム２００の各種の実施形態において、スキャナ１２０は、１００〜４００Ｈｚ、１５０〜３５０Ｈｚ、２００〜３２５Ｈｚ又は２００〜３００Ｈｚの範囲の周波数を有するラスタ走査を実行し得る。特定の例において、ラスタ走査周波数は、少なくとも２００Ｈｚ、２５０Ｈｚ、２７５Ｈｚ、３００Ｈｚ、３２５Ｈｚ、３５０Ｈｚ、又は３７５Ｈｚ、又は４００Ｈｚであり得る。さらに、ラスタパターンは、少なくとも±２０度（４０°掃引）、±２５度（５０°掃引）、±３０度（６０°掃引）、±４０度（８０°掃引）、±５０度（１００°掃引）、±６０度（１２０°掃引）又はそれを超える走査角度にわたって走査され得る。パターンは、長さが少なくとも１２ｍｍ、１４ｍｍ、１６ｍｍ、１８ｍｍ、又は２０ｍｍ、２２ｍ、又は２４ｍｍであるＢスキャンを生成し得る。
【００３５】
図４に示されているイメージングビーム１１０及び参照ビーム１０６の軌道は、システム２００の光学的詳細を考えずに、システム２００の原理を伝えるために提供された簡素化された概略図である点に留意されたい。当業者は、現実には、参照ビーム１１０及び／又はイメージングビーム１１４が、スキャナ１２０、光学系１２２及び水晶体１１２を含むが、これらに限定されないビーム経路内の様々な要素によって回折及び／又は反射され得ることを理解するであろう。例えば、イメージングビーム１１４の経路は、スキャナ１２０とレンズ１１２との間で反射及び／又は回折され得るが、単純にするために直線の経路が描かれている。さらに、イメージングビーム１１４である。
【００３６】
図４に示されるように、網膜１１４の表面は、湾曲している。そのため、イメージングビーム１１０が網膜１１４の湾曲表面にわたって走査されると、スキャナ１２０（画像ビーム経路に沿った例示的な固定参照点）と網膜１１４との間の相対距離が変化する。この例では、初期走査角度θｉ＝０°は、中心位置サンプル距離ＳｄＣに対応する。図４の例における走査角度θｉは、レンズ１１２内の参照点（そこでは各走査角度でのイメージングビームの経路が交差する）に基づいているが、当業者は、別の実施形態では、走査角度を測定するために適用可能な参照点の位置が異なり得ることを理解するであろう。
【００３７】
イメージング手順中、スキャナ１１０は、イメージングビーム１１０を、それが図４の網膜１１４の下の曲がった矢印で示されているように、網膜１１４を掃引するように走査する。スキャナがイメージングビームを網膜１１４の左側に向けると、走査角度は、０°からθ１に増大し、スキャナ１２０と網膜１１４の走査表面との間の距離は、ＳｄＣから左位置サンプル距離ＳｄＬに移動しながら減少する（ただし、ビーム経路長さの実際の変化は、システム２００のイメージングアーム内の他の特徴によっても影響を受け得ることに留意されたい）。同様に、スキャナ１２０がビームを網膜１１４の右に掃引させると、走査角度は、ＳｄＣにおいて０°に戻り、その後、θ２に増大し、スキャナ１２０と網膜１１４との間の距離は、ＳｄＣに戻り、その後、右位置サンプル距離ＳｄＲに移動しながら増大する（再び、ビーム経路長さの実際の変化は、イメージングアーム内の他の特徴によっても影響を受け得る）。したがって、システム２００のイメージングビームの経路長さは、イメージングビームの走査角度に応じて変化する。参照ビームの経路長さが一定であるとすると、この変化により、ＯＣＴ画像が図２に示されるように「Ｕ」字型の端で「脱落」する可能性がある。
【００３８】
システム２００は、走査角度に応じてリフレクタ２０２の位置を調整してイメージングビームの経路長さの変化を相殺することにより、このような歪みを軽減させるか又は排除する。特に、ＯＣＴコントローラ２０６は、アクチュエータ２０４を制御して、リフレクタ２０２の位置を走査角度と同調的に変化させ、ＯＰＤをゼロ若しくはその付近又は公差範囲内に保持する。例えば、スキャナ１２０がイメージングビーム１１０を網膜１１４の中心に走査すると、サンプルビーム１１０は、ＳｄＣによって表される中心位置経路距離を通過し、リフレクタ２０２は、ＳｄＣと等しいか又はほぼ等しい対応する中心位置参照ビーム距離ＲｄＣに位置付けられ、それにより、ＯＰＤは、ゼロ又はその付近となる。スキャナ１２０がイメージングビーム１１０を走査角度θ１で走査すると、イメージングビーム１１０は、左サンプルビーム距離ＳｄＬによって表される経路を通過し、リフレクタ２０２は、左参照ビーム距離ＲｄＬに位置付けられ、それにより、リフレクタ２０２は、イメージングビームの経路長さの変化に対応する距離だけ移動される（それにより、ＯＰＤは、ゼロ又はその付近に保持される）。これは、走査パターン内の任意の数の点において実行され得る。このようにして、参照ビーム１０６の経路長さは、走査中、走査パターン内の異なる走査角度におけるイメージングビーム１１０の経路長さの変化にマッチするように能動的に調整される。
【００３９】
例えば、ＳｄＣとＳｄＬとの間の光路長さの差が２ｍｍである場合、アクチュエータ２０４は、リフレクタ２０２を距離ＲｄＣ−ＲｄＬだけ移動させて、参照ビームの経路長さを、参照及びサンプルアーム間のＯＰＤがゼロ又はその付近に保持されるようにある距離だけ短縮し得る。実際には、ＯＰＤ全体をゼロ又はその付近に保持するために、リフレクタ２０２を２ｍｍ超又はそれ未満だけ移動させる必要があり得ることに留意されたい。これは、少なくとも部分的に、イメージングビーム１１０及び参照ビーム１０６の光路間の差に起因し得る。例えば、システム２００のサンプルアームは、スキャナ１２０、光学系１２２及び眼１０１を含む。眼１０１内において、屈折率は、約ｎ＝１．３である。これに対して、参照アームを通過する参照ビーム２０２は、空気中にあり得、ｎ＝１．０である。このようなシステムにおいて、イメージングビームの経路長さが２ｍｍ変化する場合にＯＰＤ全体をゼロ付近に保持するために、参照リフレクタ２０２を２ｍｍより大きく移動させる必要があり得る。したがって、各種の実施形態において、参照リフレクタ２０２の具体的な移動距離は、ＯＰＤをゼロ若しくはその付近又は公差範囲内に保つために、システムごと及び実装ごとの要素を考慮するように較正され得る。
【００４０】
幾つかの例において、システム２００は、走査パターン内のすべての走査角度θｎについて、イメージングビーム及び参照ビームの経路長さを等しく保持し得る（ＯＰＤ＝０）。しかしながら、他の例では、すべての走査角度についてＯＰＤを正確に０に保つことは、必要でないか又は現実的でないことがあり得る。したがって、特定の実施形態において、ＯＰＤは、公差値ＴｄＸ内に保持され得、それにより、イメージングビームの経路長さと参照ビームの経路長さとの間の任意の差が常にＴｄＸ以下に保たれる（例えば、走査パターン内のすべての走査角度θｎについて｜ＯＰＤ｜≦ＴｄＸである）。幾つかの例において、ＴｄＸは、０．１ｍｍ、０．２５ｍｍ、０．５ｍｍ、１ｍｍ又は他の任意の適当な値であり得る。特定の例において、ＴｄＸは、変化し得る。例えば、ＴｄＸは、走査角度に応じて増減し得る。ＴｄＸは、システムオペレータによって設定又は構成され得る。
【００４１】
網膜イメージング手順に関して、広角にわたって高速で実行されるラスタパターンの場合、網膜１１４が直線で走査されることから、イメージングビームの経路長さが最も高速で変化するために特に困難である。したがって、高周波数ラスタパターンでは、参照ビームの経路長さを非常に高速で変化させなければならない。参照ビームの経路長さを、高速広角ラスタ走査を実行する高速ガルバノメータで同調的に変化させるために、アクチュエータ２０４は、リフレクタ２０２を（ＯＣＴコントローラ２０６による制御により）スキャナ１２０の移動と同調的に移動させるように構成された１つ又は複数のリニアアクチュエータ２０４を含み得る。例えば、リニアアクチュエータ２０４は、少なくとも２ｍｍのストロークを有し、ダブルパス遅延ラインで動作して、４ｍｍより大きい有効な参照ビームの経路長さの変化を生じさせる（例えば、リフレクタ２０２をＲｄＣとＲｄＬ／ＲｄＲとの間で４＋ｍｍの範囲にわたって移動させることによる）圧電アクチュエータの積層アレイを含む。他の例では、アクチュエータ２０４は、参照リフレクタ２０２の位置をＲｄＣとＲｄＬ／ＲｄＲとの間で４＋ｍｍの範囲にわたって変化させるように構成されたリニアボイスコイルアクチュエータを含み得る。
【００４２】
走査パターン内の特定の走査点及び／又は走査角度での参照リフレクタ２０２の正確な位置を定義する値は、事前にロードされたデフォルト値を含み得る。或いは、このような値は、システムオペレータによって入力されるか又は患者ごとのデータから生成され得る。このような患者ごとのデータは、眼のモデリングデータ、バイオメトリックデータ、ＯＣＴ画像データ及び／或いは術前処置中又はイメージング手順の較正若しくは初期化段階中に得られたデータを含む他の任意の適当な情報を含み得る。
【００４３】
例えば、特定の実施形態において、ＯＣＴコントローラ２０６は、スキャナ１２０に、リフレクタ２０２が初期位置に静止したままである間に走査パターンに応じて走査ビーム１１０を走査することによって較正ＯＣＴ画像を生成させ得る。ＯＣＴコントローラ２０６は、生成された較正ＯＣＴ画像を受け取って分析し、特定の走査角度値（例えば、θ１、θ２、．．．θｎ）に関連する複数のサンプル距離値（例えば、Ｓｄ１、Ｓｄ２、．．．Ｓｄｎ）を特定し得る。サンプル距離値に基づいて、ＯＣＴコントローラ２０６は、ＯＰＤを特定の公差内に保持するために参照ビームの経路長さを変化させる複数のリフレクタの位置値（例えば、Ｒｐ１、Ｒｐ２、．．．Ｒｐｎ）を計算し得る。ＯＣＴコントローラ２０６は、その後、計算されたリフレクタの位置値を対応する走査角度値に関連付け、その関連付けをメモリに保存し得る。イメージング手順中、ＯＣＴコントローラ２０６は、スキャナ１２０に、イメージングビーム１１０を走査パターン内の走査角度にわたって走査させ、それと同時にアクチュエータ２０４を制御して、リフレクタ２０２を、各走査角度に関連する保存されたリフレクタ位置値に従って位置付けさせる信号を生成し得る。その結果、リフレクタ２０２は、走査速度と同調的に複数の位置にわたって掃引し、それによって参照ビームの長さを調整してＯＰＤを所望の公差ＴｄＸ内に保持し得る。
【００４４】
したがって、システム２００の実施形態は、網膜等の標的の超広角ＯＣＴ画像を高速走査速度で提供することができ、従来のＯＣＴシステムの画像歪曲特性を有さない。図４の例では、湾曲した標的表面に関して論じられているが、本開示において記載されているシステム及び利点は、湾曲した標的表面のイメージングに限定されないだけでなく、同じ原理に基づいて平坦な標的表面の改善されたイメージングも含み得る。
【００４５】
図５は、特定の実施形態においてシステム２００の構成要素によって実行されるプロセスを示す。ステップ５０２では、システム２００のＯＣＴコントローラ２０６は、走査パターンの１つ又は複数の走査角度を複数の参照リフレクタ位置に関連付ける。その関連付けは、事前にロードされるか又はシステムオペレータによる入力に基づいて計算され得る。特定の実施形態において、この関連付けは、ＯＣＴコントローラ２０６により、患者のデータ、眼のモデリングデータ、ＯＣＴ画像データ及び／又は他の情報に基づいて特定される。特定の実施形態では、ＯＣＴコントローラ２０６は、走査パターン内の複数の操作角度の各々について、参照リフレクタの位置値を較正ＯＣＴ画像の分析に基づいて計算し、保存する。各走査角度に関する計算されたリフレクタ位置値は、特定の実施形態において、眼１０１の屈折率等、イメージングビーム経路内の特性又は特徴も考慮したものであり得る。幾つかの実施形態において、パターンは、少なくとも±２０度（４０°掃引）、±２５度（５０°掃引）、±３０度（６０°掃引）、±４０度（８０°掃引）、±５０度（１００°掃引）、±６０度（１２０°掃引）又はそれを超える走査角度にわたって走査され得る。パターンは、長さが少なくとも１２ｍｍ、１４ｍｍ、１６ｍｍ、１８ｍｍ、２０ｍｍ、２２ｍｍ又は２４ｍｍであるＢスキャンを生成するラスタパターンであり得る。操作パターンは、使用者によって選択されるか又はシステム２００によって自動的に選択され得る。
【００４６】
ステップ５０４では、ＯＣＴコントローラ２０６は、スキャナ１２０に、イメージングビーム１１０を走査パターン内の各走査角度で網膜１１４に走査させる信号を生成する。特定の例において、走査周波数は、少なくとも２００Ｈｚ、２５０Ｈｚ、３００Ｈｚ、３２５Ｈｚ、３５０Ｈｚ、又は３７５Ｈｚ、又は４００Ｈｚであり得る。
【００４７】
ステップ５０６では、ステップ５０２における関連付けに基づいて、ＯＣＴコントローラ２０６は、アクチュエータ２０４（例えば、積層ピエゾアレイ又はボイスコイルアクチュカータ）に、イメージングビーム１１０がステップ５０４で走査されている間に参照リフレクタ２０２を移動させて、参照ビームの経路長さが走査パターン全体のイメージングビームの経路長さに応じて変化され、走査パターン内のすべての走査角度θｎについて｜ＯＰＤ｜≦ＴｄＸとなるようにする信号を生成する。他の実施形態において、ＯＣＴコントローラは、リフレクタ位置のシーケンスを走査パターンと組み合わせる命令セットを生成し得る。命令セットは、その場での計算又はルックアップ動作による中断又は遅延を生じさせずに、ＯＣＴコントローラ２０６のプロセッサによって実行され得る。
【００４８】
このようにして、図３に示されるように特徴的な「Ｕ」字型を「平坦化」する改善されたＯＣＴ画像が生成され得る。これにより、網膜表面のより大きい部分のイメージング及び分析が可能となり、図２とは対照的に、外科医は、図３の範囲Ａ、Ｂ又はＣの何れにも容易に「ズームイン」して、網膜の特定の領域をより詳細に見ることができる。図２と比較して、図３に示されるＯＣＴ画像は、容易に読取り可能であり、特に術中のリアルタイムでのイメージングのために外科医にとってより有益である。
【００４９】
したがって、本開示の実施形態は、従来のシステム及び方法の限界を克服する広角ＯＣＴイメージングの方法及びシステムを提供する。上述及び他の特徴及び機能又はその代替形態は、望ましくは、組み合わされて本開示による他の多くの異なるシステム又は応用になり得ることが理解されるであろう。また、現時点では予想又は予測されていないその各種の代替形態、改良形態、変更形態又は改善形態が、今後、当業者によってなされ得、これらの代替形態、変更形態及び改善形態も以下の特許請求の範囲によって包含されるものとすることも理解されるであろう。
【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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【国際調査報告】
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