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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2022-08-25
(54)【発明の名称】マルチモーダル眼球撮像技術および撮像装置
(51)【国際特許分類】
A61B 3/14 20060101AFI20220818BHJP
A61B 3/12 20060101ALI20220818BHJP
A61B 3/10 20060101ALI20220818BHJP
G01N 21/64 20060101ALI20220818BHJP
G01N 21/17 20060101ALI20220818BHJP
【ＦＩ】
A61B3/14
A61B3/12
A61B3/10 100
G01N21/64 B
G01N21/17 630
G01N21/17 A
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2021576370
(86)(22)【出願日】2020-06-19
(85)【翻訳文提出日】2022-02-09
(86)【国際出願番号】 US2020038817
(87)【国際公開番号】W WO2020257711
(87)【国際公開日】2020-12-24
(31)【優先権主張番号】62/865,065
(32)【優先日】2019-06-21
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】62/936,217
(32)【優先日】2019-11-15
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】62/936,182
(32)【優先日】2019-11-15
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】62/936,236
(32)【優先日】2019-11-15
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】62/936,287
(32)【優先日】2019-11-15
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】62/936,250
(32)【優先日】2019-11-15
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】62/936,268
(32)【優先日】2019-11-15
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】518293446
【氏名又は名称】テッセラクト ヘルス インコーポレイテッド
【氏名又は名称原語表記】ＴＥＳＳＥＲＡＣＴ ＨＥＡＬＴＨ，ＩＮＣ．
(74)【代理人】
【識別番号】100105957
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 誠
(74)【代理人】
【識別番号】100068755
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 博宣
(74)【代理人】
【識別番号】100142907
【弁理士】
【氏名又は名称】本田 淳
(72)【発明者】
【氏名】アリエンツォ、マウリツィオ
(72)【発明者】
【氏名】ケイ－カウデラー、オーウェン
(72)【発明者】
【氏名】ラルストン、タイラー エス．
(72)【発明者】
【氏名】ローゼンブルース、ベンジャミン
(72)【発明者】
【氏名】ロスバーグ、ジョナサン エム．
(72)【発明者】
【氏名】ウェスト、ローレンス シー．
(72)【発明者】
【氏名】グレン、ポール イー．
【テーマコード（参考）】
2G043
2G059
4C316
【Ｆターム（参考）】
2G043AA03
2G043BA16
2G043EA01
2G043FA01
2G043FA03
2G043FA06
2G043JA03
2G043KA02
2G043KA09
2G059AA05
2G059AA06
2G059BB12
2G059EE02
2G059EE07
2G059EE09
2G059FF01
2G059FF04
2G059JJ11
2G059JJ22
2G059KK04
4C316AA09
4C316AB03
4C316AB06
4C316AB07
4C316AB11
4C316AB16
4C316AB17
4C316FA06
4C316FY01
4C316FY02
4C316FY05
4C316FY08
4C316FZ03
(57)【要約】
本開示の諸態様は、患者の網膜眼底を撮像する改良された技術を提供する。いくつかの態様は、実質的に双眼鏡の形にすることができ、および／または患者の網膜眼底を撮像する多数の対応するモードを提供するように構成される多数の撮像デバイスを収容することのできる撮像装置に関する。いくつかの態様は、１台の撮像装置で採用することのできる白色光、蛍光、赤外線（ＩＲ）、光干渉断層撮影（ＯＣＴ）、および／または他の撮像モダリティを使用して、患者の目を撮像する技術に関する。いくつかの態様は、単独でまたは他の技術と組み合わせて採用することのできる白色光、蛍光、ＩＲ、ＯＣＴおよび／または他の撮像技術の改良に関する。いくつかの態様は、患者の健康状態の判別を可能にするマルチモーダル撮像技術に関する。本明細書で説明する撮像装置および撮像技術は、医療グレードの網膜眼底画像を提供し、低コストで製造または実施することができ、そのため医療グレードの撮像へのアクセスが向上する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
患者の網膜眼底を撮像および／または測定する撮像および／または測定装置であって、前記撮像および／または測定装置は、白色光撮像デバイス、
蛍光撮像デバイス、
赤外線撮像デバイス、および／または
光干渉断層撮影デバイス
を備える群から選択される少なくとも２つの撮像および／または測定デバイスを備える、撮像および／または測定装置。
【請求項2】
前記撮像および／または測定装置は、前記白色光撮像デバイスおよび前記蛍光撮像デバイスを備える、請求項１に記載の撮像および／または測定装置。
【請求項3】
前記撮像および／または測定装置は、前記白色光撮像デバイスおよび前記光干渉断層撮影デバイスを備える、請求項１に記載の撮像および／または測定装置。
【請求項4】
前記撮像および／または測定装置は、前記白色光撮像デバイス、前記蛍光撮像デバイス、および前記光干渉断層撮影デバイスを備える、請求項１に記載の撮像および／または測定装置。
【請求項5】
前記撮像および／または測定装置は、前記蛍光撮像デバイスを備えており、前記蛍光撮像デバイスは、受光する蛍光発光のスペクトル情報および寿命情報を判別するように構成される、請求項１に記載の撮像および／または測定装置。
【請求項6】
前記少なくとも２つの撮像デバイスを支持するように構成された少なくとも２つの筐体部を有する筐体をさらに備える請求項１～５のいずれか１項に記載の撮像および／または測定装置。
【請求項7】
前記少なくとも２つの筐体部は、患者の両眼と位置合わせするように構成された光学コンポーネントを有する２つの筐体部を備える、請求項６に記載の撮像および／または測定装置。
【請求項8】
前記筐体は、双眼鏡の形状を有する、請求項７に記載の撮像および／または測定装置。
【請求項9】
前記２つの筐体部は、それぞれ前記少なくとも２つの撮像デバイスのうちの少なくとも１つを支持するように構成される、請求項７に記載の撮像および／または測定装置。
【請求項10】
前記少なくとも２つの撮像部は、少なくとも４つの撮像デバイスを備えており、前記２つの筐体部は、それぞれ前記少なくとも４つの撮像デバイスのうちの２つを支持するように構成される、請求項９に記載の撮像および／または測定装置。
【請求項11】
患者の網膜眼底を撮像および／または測定する方法であって、前記方法は、白色光撮像デバイス、
赤外線撮像デバイス、
蛍光撮像デバイス、および／または
光干渉断層撮影デバイス、
のうちの少なくとも２つを使用して、患者の網膜眼底を撮像および／または測定することを備える、方法。
【請求項12】
撮像および／または測定することは、前記白色光撮像デバイスおよび前記蛍光撮像デバイスを使用することを備える、請求項１１に記載の方法。
【請求項13】
撮像および／または測定することは、前記白色光撮像デバイスおよび前記光干渉断層撮影デバイスを使用することを備える、請求項１１に記載の方法。
【請求項14】
撮像および／または測定することは、前記白色光撮像デバイス、前記蛍光撮像デバイス、および前記光干渉断層撮影デバイスを使用することを備える、請求項１１に記載の方法。
【請求項15】
撮像および／または測定することは、前記蛍光撮像デバイスを使用することを備えており、前記蛍光撮像デバイスは、受光する蛍光発光のスペクトル情報および寿命情報を判別するように構成される、請求項１１に記載の方法。
【請求項16】
少なくとも２つの筐体部を有する筐体によって、前記少なくとも２つの撮像デバイスを支持することをさらに備える請求項１１～１５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項17】
前記少なくとも２つの撮像デバイスのうちの２つを患者の両眼に位置合わせすることをさらに備える請求項１６に記載の方法。
【請求項18】
前記筐体は、双眼鏡の形状を有する、請求項１７に記載の方法。
【請求項19】
前記２つの筐体部は、それぞれ前記少なくとも２つの撮像デバイスのうちの少なくとも１つを支持する、請求項１７に記載の方法。
【請求項20】
前記少なくとも２つの筐体部は、少なくとも４つの撮像デバイスを備えており、前記２つの筐体部は、それぞれ前記少なくとも４つの撮像デバイスのうちの少なくとも２つを支持する、請求項１９に記載の撮像装置。
【請求項21】
患者の網膜眼底を測定および／または撮像する撮像および／または測定装置であって、前記撮像装置は、双眼鏡の形状を有する筐体であって、
患者の第１の眼に近接して設置されるように構成された第１開口を備える第１筐体部と、
患者の第２の眼に近接して設置されるように構成された第２開口を備える第２筐体部と、
を備える前記筐体と、
前記第１筐体部および／または前記第２筐体部によって支持されて、患者の網膜眼底を撮像および／または測定するように構成された少なくとも１つの撮像および／または測定デバイスと、を備える、撮像および／または測定装置。
【請求項22】
前記少なくとも１つの撮像および／または測定デバイスは、白色光撮像デバイスを備える、請求項２１に記載の撮像および／または測定装置。
【請求項23】
前記少なくとも１つの撮像および／または測定デバイスは、蛍光撮像デバイスを備える、請求項２１または２２に記載の撮像および／または測定装置。
【請求項24】
前記蛍光撮像デバイスは、蛍光スペクトル撮像をするように構成される、請求項２３に記載の撮像および／または測定装置。
【請求項25】
前記蛍光撮像デバイスは、蛍光寿命撮像をするように構成される、請求項２３に記載の撮像および／または測定装置。
【請求項26】
前記蛍光撮像デバイスは、蛍光強度撮像をするように構成される、請求項２３に記載の撮像および／または測定装置。
【請求項27】
前記少なくとも１つの撮像および／または測定デバイスは、前記第１筐体部内に白色光撮像デバイスを備えるとともに、前記第２筐体部内に光干渉断層撮影デバイスを備える、請求項２１または２２に記載の撮像および／または測定装置。
【請求項28】
前記少なくとも１つの撮像および／または測定デバイスは、前記第１筐体部内に蛍光撮像デバイスをさらに備える、請求項２７に記載の撮像および／または測定装置。
【請求項29】
前記少なくとも１つの撮像および／または測定デバイスは、前記第１筐体部の前記第１開口および前記第２筐体部の前記第２開口を通して、異なる時に、患者に固視対象を表示するようにさらに構成される、請求項２８に記載の撮像および／または測定装置。
【請求項30】
前記固視対象は、物体の画像である、請求項２９に記載の撮像および／または測定装置。
【請求項31】
前記固視対象は、輝点である、請求項３０に記載の撮像および／または測定装置。
【請求項32】
前記少なくとも１つの撮像および／または測定デバイスは、前記第１筐体部の前記第１開口を通して患者に第１固視対象を、前記第２筐体部の前記第２開口を通して患者に第２固視を同時に表示するようにさらに構成される、請求項２８に記載の撮像および／または測定装置。
【請求項33】
前記筐体に連結された把持部材をさらに備え、前記把持部材は、患者の少なくとも片手によって掴まれるように構成されている、請求項２１または２２に記載の撮像および／または測定装置。
【請求項34】
前記筐体に装着された設置部材をさらに備え、前記設置部材は、前記装置を設置アームおよび／またはスタンドに取り付けるように構成されている、請求項２１または２２に記載の撮像および／または測定装置。
【請求項35】
前記第１筐体部と前記第２筐体部との間に連結されるヒンジをさらに備える請求項２１または２２に記載の撮像および／または測定装置。
【請求項36】
患者の網膜眼底に光干渉断層撮影（ＯＣＴ）を行う装置であって、前記装置は、光を発するように構成された複数の光源と、
干渉計であって、
前記複数の光源コンポーネントから光を受光し、
前記光を参照コンポーネントとサンプルコンポーネントとに分割し、
前記サンプルコンポーネントを通して患者の眼を照明し、
前記参照コンポーネントおよび前記サンプルコンポーネントからの光を再結合するように構成された前記干渉計と、
前記干渉計からの再結合された光を検出するように構成されたイメージセンサと、を備える、装置。
【請求項37】
前記複数の光源は、前記複数の光源の他の波長とは異なる波長の光を発するように構成される、請求項３６に記載の装置。
【請求項38】
前記干渉計は、マイケルソン干渉計である、請求項３６に記載の装置。
【請求項39】
前記複数の光源は、複数の発光ダイオードを備える、請求項３６に記載の装置。
【請求項40】
複数の光源からの光を単一の光路に結合するように構成された少なくとも１つのダイクロイックをさらに備える請求項３６に記載の装置。
【請求項41】
前記複数の光源は、３つの光源を備える、請求項３６～４０のいずれか１項に記載の装置。
【請求項42】
前記３つの光源は、中心波長が６２０ｎｍから６３０ｎｍの間である光を発するように構成された第１光源と、
中心波長が６３５ｎｍから６４５ｎｍの間である光を発するように構成された第２光源と、
中心波長が６５０ｎｍから６６０ｎｍの間である光を発するように構成された第３光源と、を備える、請求項４１に記載の装置。
【請求項43】
前記第１光源は、中心波長が６２５ｎｍの光を発するように構成され、前記第２光源は、中心波長が６４０ｎｍの光を発するように構成され、
前記第３光源は、中心波長が６５５ｎｍの光を発するように構成される、
請求項４２に記載の装置。
【請求項44】
前記複数の光源は、光を順次発するように構成される、請求項３６～４０のいずれか１項に記載の装置。
【請求項45】
前記イメージセンサは、前記複数の光源のそれぞれに関連する再結合された光を順次検出するように構成される、請求項４４に記載の装置。
【請求項46】
少なくとも１つのプロセッサをさらに備え、前記少なくとも１つのプロセッサは、
前記イメージセンサから再結合された光に関連した画像データを受け取ることであって、前記画像データは、前記複数の光源コンポーネントのそれぞれに関連した個別の画像データを備えている、前記画像データを受け取ること、
前記複数の光源のそれぞれに関連した前記画像データを単一のＯＣＴ画像に結合すること、を実行するように構成されている、請求項４５に記載の装置。
【請求項47】
患者の網膜眼底に光干渉断層撮影を行う装置であって、前記装置は、光を発するように構成された光源と、
干渉計であって、
前記光源からの光を受光し、
前記光を参照コンポーネントとサンプルコンポーネントとに分割し、
前記サンプルコンポーネントを通して患者の眼を照明し、
前記参照コンポーネントおよびサンプルコンポーネントからの光を再結合するように構成された前記干渉計と、
前記干渉計からの再結合された光を検出するように構成されたイメージセンサと、を備える、装置。
【請求項48】
前記サンプルコンポーネントは、患者の網膜眼底に走査線を集束するように構成され、前記参照コンポーネントは、参照面に走査線を集束するように構成される、請求項４７に記載の装置。
【請求項49】
前記干渉計は、マイケルソン干渉計である、請求項４７に記載の装置。
【請求項50】
前記光源と前記干渉計との間に配置される第１円柱レンズ対をさらに備える請求項４７に記載の装置。
【請求項51】
前記干渉計と前記イメージセンサとの間に配置される第２円柱レンズ対をさらに備える請求項５０に記載の装置。
【請求項52】
前記干渉計と前記イメージセンサとの間に配置される透過型回折格子をさらに備える請求項４７～５１のいずれか１項に記載の装置。
【請求項53】
前記干渉計は、患者の網膜眼底に前記走査線を眼底を横切る方向に走査するように構成される、請求項４７に記載の装置。
【請求項54】
前記イメージセンサは、前記イメージセンサの異なる複数の部分が網膜眼底の一部分の異なる複数の走査に対応するように、前記干渉計からの再結合された光を検出するように構成される、請求項４７に記載の装置。
【請求項55】
患者の網膜眼底に時間領域光干渉断層撮影を行う装置であって、前記装置は、光を発するように構成された光源と、
マイケルソン干渉計であって、
前記光源からの光を受光し、
前記光を参照コンポーネントとサンプルコンポーネントとに分割し、
前記サンプルコンポーネントを通して患者の眼を照明し、
前記参照コンポーネントおよび前記サンプルコンポーネントからの光を再結合するように構成された前記マイケルソン干渉計と、
１００ミリ秒未満隔てて取得された２つの画像フレームで前記マイケルソン干渉計からの再結合された光を検出するように構成されたイメージセンサと、を備える、装置。
【請求項56】
前記光源は、前記イメージセンサのフレームレートと同期された複数の光パルスを発するように構成される、請求項５５に記載の装置。
【請求項57】
前記光源は、前記複数の光パルスの第１光パルスを、前記イメージセンサの第１フレームの終わりに対応する第１の時点で発し、
前記複数の光パルスの第２光パルスを、前記第１フレームの後の次のフレームである前記イメージセンサの第２フレームの始まりに対応する第２の時点で発するように構成される、請求項５６に記載の装置。
【請求項58】
前記光源によって発せられる各光パルスは、前記イメージセンサのフレーム持続時間未満の持続時間を有する、請求項５６に記載の装置。
【請求項59】
前記光源は、０．１ミリ秒から５ミリ秒の間の持続時間の各光パルスを発するように構成され、前記イメージセンサは、５ｍｓから２０ｍｓの間のフレーム持続時間を有するように構成される、請求項５８に記載の装置。
【請求項60】
前記光源は、０．１ミリ秒から１ミリ秒の間の持続時間の各光パルスを発するように構成され、前記イメージセンサは、９ミリ秒から１１ミリ秒の間のフレーム持続時間を有するように構成される、請求項５５に記載の装置。
【請求項61】
患者の網膜眼底を撮像および／または測定する装置であって、前記装置は、筐体と、
前記筐体によって支持される白色光撮像デバイスと、
前記筐体によって支持される蛍光撮像デバイスと、を備えており、
前記白色光撮像デバイスおよび前記蛍光撮像デバイスは、前記筐体内で共通の光路の少なくとも一部分を共有する、装置。
【請求項62】
前記白色光撮像デバイスおよび前記蛍光撮像デバイスは、撮像センサを共有する、請求項６１に記載の装置。
【請求項63】
前記白色光撮像デバイスは、白色光源を備え、前記蛍光撮像デバイスは、少なくとも１つのレーザを備え、
前記装置は、
前記白色光源から発せられる光と前記少なくとも１つのレーザから発せられる光とが前記共通の光路を共有するように、前記白色光源から発せられる光の光路を前記少なくとも１つのレーザから発せられる光の光路と結合するように構成される光学素子をさらに備える、請求項６２に記載の装置。
【請求項64】
前記蛍光撮像デバイスは、第１波長で光を発するように構成された第１レーザと、第２波長で光を発するように構成された第２レーザとを備えており、前記装置は、
前記白色光源から発せられる光の前記光路を前記第１レーザから発せられる光の光路と結合するように構成された第１光学素子と、
前記白色光源から発せられる光、前記第１レーザから発せられる光および前記第２レーザから発せられる光が前記共通の光路を共有するように、前記白色光源から発せられる光の前記光路および前記第１レーザから発せられる光の前記光路を、前記第２レーザから発せられる光の光路と結合するように構成された第２光学素子と、を備える、請求項６３に記載の装置。
【請求項65】
前記共通の光路は、前記第１光学素子から患者の眼まで、および患者の眼から前記撮像センサまでの光路を含む、請求項６３に記載の装置。
【請求項66】
前記共通の光路内に反射器をさらに備えており、前記反射器は、網膜眼底から反射される光が前記反射器を通過するように構成された開口を備える、請求項６１～６５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項67】
前記蛍光撮像デバイスのための光を蛍光撮像センサに伝達し、前記白色光撮像デバイスのための光を白色光撮像センサに向けて反射するように構成されたビームスプリッタをさらに備える請求項６１～６５に記載の装置。
【請求項68】
前記ビームスプリッタの透過率は、前記ビームスプリッタの反射率よりも大きい、請求項６７に記載の装置。
【請求項69】
前記蛍光撮像センサは、患者の眼の少なくとも１つの分子の蛍光寿命を検出するように構成される、請求項６８に記載の装置。
【請求項70】
前記蛍光撮像センサは、患者の眼の少なくとも１つの分子の蛍光波長を検出するように構成される、請求項６８に記載の装置。
【請求項71】
方法であって、少なくとも部分的に光路を共有する白色光撮像デバイスおよび蛍光撮像デバイスを用いて、患者の網膜眼底を撮像すること、を備える方法。
【請求項72】
方法であって、装置を使用して、患者の網膜眼底を撮像および／または測定することであって、前記装置は、
白色光撮像デバイス、
蛍光撮像デバイス、および
光干渉断層撮影デバイス、を備える群から選択される少なくとも２つの撮像および／または測定デバイスを備える、前記患者の網膜眼底を撮像および／または測定すること、
撮像および／または測定中に撮像された画像に基づいて、患者の医学的状態を判別すること、を備える方法。
【請求項73】
前記医学的状態を判別することは、患者が眼疾患にかかっているかどうかを判別することを備える、請求項７２に記載の方法。
【請求項74】
前記眼疾患は、加齢黄斑変性（ＡＭＤ）を含む、請求項７３に記載の方法。
【請求項75】
前記眼疾患は、スターガルト病を含む、請求項７３に記載の方法。
【請求項76】
前記眼疾患は、糖尿病性網膜症を含む、請求項７３に記載の方法。
【請求項77】
前記眼疾患は、黄斑浮腫を含む、請求項７３に記載の方法。
【請求項78】
前記眼疾患は、黄斑円孔を含む、請求項７３に記載の方法。
【請求項79】
前記眼疾患は、飛蚊症を含む、請求項７３に記載の方法。
【請求項80】
前記眼疾患は、緑内障を含む、請求項７３に記載の方法。
【請求項81】
前記眼疾患は、網膜剥離を含む、請求項７３に記載の方法。
【請求項82】
前記眼疾患は、白内障を含む、請求項７３に記載の方法。
【請求項83】
前記眼疾患は、黄斑部毛細血管拡張症を含む、請求項７３に記載の方法。
【請求項84】
前記医学的状態を判別することは、患者が非眼疾患にかかっているかどうかを判別することを備える、請求項７２に記載の方法。
【請求項85】
前記非眼疾患は、アルツハイマー病を含む、請求項８４に記載の方法。
【請求項86】
患者がアルツハイマー病にかかっているかどうかを判別することは、前記画像を使用して患者の網膜神経繊維層の厚さを判別することを備える、請求項８５に記載の方法。
【請求項87】
前記非眼疾患は、パーキンソン病を含む、請求項８４に記載の方法。
【請求項88】
患者がパーキンソン病にかかっているかどうかを判別することは、前記画像を使用して患者の網膜神経繊維層の厚さを判別することを備える、請求項８７に記載の方法。
【請求項89】
患者がパーキンソン病にかかっているかどうかを判別することは、前記画像を使用してアイトラッキング能力の尺度を判定することを備える、請求項８７に記載の方法。
【請求項90】
前記非眼疾患は、脳震盪を含む、請求項８４に記載の方法。
【請求項91】
方法であって、装置を使用して、患者の網膜眼底を撮像および／または測定することであって、前記装置は、
白色光撮像デバイス、
蛍光撮像デバイス、および
光干渉断層撮影デバイス、のうちの少なくとも２つを備える、前記患者の網膜眼底を撮像および／または測定すること、
前記画像および／または測定値に基づいて患者を識別すること、を備える方法。
【請求項92】
方法であって、装置を使用して、患者の網膜眼底を撮像および／または測定することであって、前記装置は、
白色光撮像デバイス、
蛍光撮像デバイス、および
光干渉断層撮影デバイス、を備える群から選択される少なくとも２つの撮像および／または測定デバイスを備える、前記患者の網膜眼底を撮像および／または測定すること、
前記画像および／または測定値に基づいて、患者のセキュリティアクセスを取得すること、を備える方法。
【請求項93】
方法であって、装置を使用して、患者の網膜眼底を撮像および／または測定することであって、前記装置は、
白色光撮像デバイス、
蛍光撮像デバイス、および
光干渉断層撮影デバイス、を備える群から選択される少なくとも２つの撮像および／または測定デバイスを備える、前記患者の網膜眼底を撮像および／または測定すること、
前記画像および／または測定値に基づいて、患者の病状を診断すること、を備える方法。
【請求項94】
方法であって、蛍光寿命撮像および／または光干渉断層撮影法撮像を使用して、人の網膜眼底を撮像および／または測定すること、
前記画像および／または測定値に基づいて、その人を識別すること、その人のセキュリティアクセスを取得すること、その人の健康状態を判別すること、およびその人の病状を診断することのうちの少なくとも１つを実行すること、を備える方法。
【請求項95】
網膜撮像および／または測定のためのデバイスであって、少なくとも２つの撮像および／または測定デバイスであって、
白色光撮像デバイス、
蛍光撮像コンポーネント、および
光干渉断層撮影コンポーネント、を備える群から選択される前記少なくとも２つの撮像および／または測定デバイスと、
前記少なくとも２つの撮像および／または測定デバイスのうちの少なくとも１つの光路内の少なくとも１つのモジュール型光透過素子、反射素子および／または屈折素子と、を備えるデバイス。
【請求項96】
前記少なくとも１つのモジュール型素子は、鏡を含む、請求項９５に記載のデバイス。
【請求項97】
前記少なくとも１つのモジュール型素子は、プリズムを含む、請求項９５に記載のデバイス。
【請求項98】
前記少なくとも１つのモジュール型素子は、レンズを含む、請求項９５に記載のデバイス。
【請求項99】
前記少なくとも１つのモジュール型素子は、ビームスプリッタを含む、請求項９５に記載のデバイス。
【請求項100】
網膜撮像および／または測定のためのデバイスであって、白色光撮像および／または測定デバイスと、
蛍光撮像および／または測定デバイスと、
前記白色光撮像および／または測定デバイスならびに前記蛍光撮像および／または測定デバイスのうちの少なくとも１つの光路内の少なくとも１つのモジュール型光透過素子、反射素子および／または屈折素子と、を備えるデバイス。
【請求項101】
前記白色光撮像デバイスは、光干渉断層撮影法撮像および／または測定デバイスをさらに備える、請求項１００に記載のデバイス。
【請求項102】
前記デバイスは、双眼鏡の形態である、請求項１００に記載のデバイス。
【請求項103】
前記少なくとも１つのモジュール型素子は、瞳リレー、
走査鏡、
光源、
円柱レンズ、および／または
プレートビームスプリッタ、
を備える群から選択される少なくとも１つの部材を備える、請求項１００に記載のデバイス。
【請求項104】
相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）イメージセンサ、赤外線網膜眼底イメージセンサ、
蛍光イメージセンサ、および／または
白色光網膜眼底イメージセンサ、
を備える群のうちの少なくとも１つの部材をさらに備える、請求項１００に記載のデバイス。
【請求項105】
二次元（２Ｄ）画面および／または前記デバイスに実装された発光ダイオード（ＬＥＤ）を備える固視標を表示するようにさらに構成される請求項１００に記載のデバイス。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【0001】
従来、眼の網膜眼底は、従来型のデジタルカメラを使用して撮影することができる。網膜眼底を撮像する本技術は、改良により利益を得るであろう。
【発明の概要】
【0002】
本開示のいくつかの態様は、患者の網膜眼底を撮像および／または測定する撮像および／または測定装置に関し、該撮像および／または測定装置は、白色光撮像デバイス、蛍光撮像デバイス、赤外線撮像デバイス、および／または光干渉断層撮影デバイスを備える群から選択される少なくとも２つの撮像および／または測定デバイスを備える。
【0003】
本開示のいくつかの態様は、患者の網膜眼底を撮像および／または測定する方法に関し、該方法は白色光撮像デバイス、赤外線撮像デバイス、蛍光撮像デバイスおよび／または光干渉断層撮影デバイスのうちの少なくとも２つを使用して、患者の網膜眼底を撮像および／または測定することを含む。
【0004】
本開示のいくつかの態様は、患者の網膜眼底を測定および／または撮像する撮像装置に関し、該撮像装置は、患者の第１の眼に近接して設置されるように構成された第１開口を備える第１筐体部と、患者の第２の眼に近接して設置されるように構成される第２開口を備える第２筐体部と、第１筐体部および／または第２筐体部によって支持される少なくとも１つの撮像および／または測定デバイスとを備える双眼鏡形の筐体を備えており、該少なくとも１つの撮像および／または測定デバイスは患者の網膜眼底を撮像および／または測定するように構成される。
【0005】
本開示のいくつかの態様は、患者の網膜眼底に光干渉断層撮影（optical coherence tomography : ＯＣＴ）を行う装置に関し、該装置は、光を発するように構成された複数の光源と、複数の光源コンポーネントから光を受光して、光を参照コンポーネントとサンプルコンポーネントとに分割し、サンプルコンポーネントを通して患者の眼を照明し、参照コンポーネントおよびサンプルコンポーネントからの光を再結合するように構成された干渉計と、干渉計から再結合された光を検出するように構成されたイメージセンサとを備える。
【0006】
本開示のいくつかの態様は、患者の網膜眼底に光干渉断層撮影を行う装置に関し、該装置は、光を発するように構成された光源と、光源から光を受光して、光を参照コンポーネントとサンプルコンポーネントとに分割し、サンプルコンポーネントを通すことで患者の眼を照明し、参照コンポーネントおよびサンプルコンポーネントからの光を再結合するように構成された干渉計と、干渉計から再結合された光を検出するように構成されたイメージセンサとを備える。
【0007】
本開示のいくつかの態様は、患者の網膜眼底に時間領域光干渉断層撮影を行う装置に関し、該装置は、光を発するように構成された光源と、光源から光を受光して、光を参照コンポーネントとサンプルコンポーネントとに分割し、サンプルコンポーネントを通して患者の眼を照明し、参照コンポーネントおよびサンプルコンポーネントからの光を再結合するように構成されたマイケルソン干渉計と、マイケルソン干渉計から再結合された光を１００ミリ秒未満隔てて取得された２つの画像フレームで検出するように構成されたイメージセンサとを備える。
【0008】
本開示のいくつかの態様は、患者の網膜眼底を撮像および／または測定する装置に関し、該装置は、筐体と、該筐体によって支持される白色光撮像デバイスと、該筐体によって支持される蛍光撮像デバイスとを備えており、該白色光撮像デバイスおよび該蛍光撮像デバイスは筐体内の共通の光路の少なくとも一部分を共有する。
【0009】
本開示のいくつかの態様は、少なくとも部分的に光路を共有する白色光撮像デバイスおよび蛍光撮像デバイスを用いて、患者の網膜眼底を撮像することを備える方法に関する。
本開示のいくつかの態様は、白色光撮像デバイス、蛍光撮像デバイスおよび光干渉断層撮影デバイスを備える群から選択される少なくとも２つの撮像および／または測定デバイスを備える装置を使用して、患者の網膜眼底を撮像および／または測定することと、撮像および／または測定中に撮像された画像に基づいて、患者の医学的状態を判別することとを備える方法に関する。
本開示のいくつかの態様は、白色光撮像デバイス、蛍光撮像デバイスおよび光干渉断層撮影デバイスを備える群から選択される少なくとも２つの撮像および／または測定デバイスを備える装置を使用して、患者の網膜眼底を撮像および／または測定することと、撮像および／または測定中に撮像された画像に基づいて、患者の医学的状態を判別することとを備える方法に関する。
【0010】
本開示のいくつかの態様は、白色光撮像デバイス、蛍光撮像デバイスおよび光干渉断層撮影デバイスのうちの少なくとも２つを備える装置を使用して、患者の網膜眼底を撮像および／または測定することと、画像および／または測定に基づいて患者を識別することとを備える方法に関する。
【0011】
本開示のいくつかの態様は、白色光撮像デバイス、蛍光撮像デバイスおよび光干渉断層撮影デバイスを含む群から選択される少なくとも２つの撮像および／または測定デバイスを備える装置を使用して、患者の網膜眼底を撮像および／または測定することと、画像および／または測定に基づいて、患者のセキュリティアクセスを取得することとを備える方法に関する。
【0012】
本開示のいくつかの態様は、白色光撮像デバイス、蛍光撮像デバイス、光干渉断層撮影デバイスを備える群から選択される少なくとも２つの撮像および／または測定デバイスを備える装置を使用して、患者の網膜眼底を撮像および／または測定することと、画像および／または測定に基づいて患者の病状を診断することとを備える方法に関する。
【0013】
本開示のいくつかの態様は、蛍光寿命撮像および／または光干渉断層撮影法撮像を使用して、患者の網膜眼底を撮像および／または測定することと、画像および／または測定に基づいて、その人を識別するおよび／もしくはその人のセキュリティアクセスを取得する、ならびに／またはその人の健康状態を判別するおよび／もしくはその人の病状を診断することとを備える方法に関する。
【0014】
本開示のいくつかの態様は、白色光撮像デバイス、蛍光撮像コンポーネントおよび光干渉断層撮影コンポーネントを備える群から選択される少なくとも２つの撮像デバイスおよび／または測定デバイスと、少なくとも２つの撮像および／または測定デバイスのうちの少なくとも１つの光路に少なくとも１つのモジュール式光透過素子、反射素子および／または屈折素子とを備える網膜撮像および／または測定デバイスに関する。
【0015】
本開示のいくつかの態様は、白色光撮像および／または測定デバイスと、蛍光撮像および／または測定デバイスと、白色光撮像デバイスおよび／または測定デバイスならびに蛍光撮像および／または測定デバイスのうちの少なくとも１つの光路に少なくとも１つのモジュール式光透過素子、反射素子および／または屈折素子とを備える網膜撮像および／または測定デバイスに関する。
【0016】
以上の概要は制限を意図しているわけではない。また、本開示の様々な態様は、単独で実施しても、または組み合わせて実施してもよい。
【図面の簡単な説明】
【0017】
添付の図面は、縮尺通りに描くことを意図しているわけではない。図面において、様々な図に示されている同一またはほぼ同一の各コンポーネントは同様な符号で表す。明確にするために、すべての図面において、すべてのコンポーネントにラベルを付しているわけではない。
【図1A】いくつかの実施形態による、マルチモーダル撮像装置の前斜視図である。
【図2】いくつかの実施形態による、マルチモーダル撮像装置の代替実施形態の底面斜視図である。
【図3A】いくつかの実施形態による、マルチモーダル撮像装置の別の代替実施形態の後斜視図である。
【図4A】いくつかの実施形態による、光干渉断層撮影（ＯＣＴ）・赤外線（ＩＲ）兼用撮像デバイスを備えるマルチモーダル撮像装置の上斜視図である。
【図6A】いくつかの実施形態による、光干渉断層撮影（ＯＣＴ）・赤外線（ＩＲ）兼用撮像デバイスを備えるマルチモーダル撮像装置の代替実施形態の上斜視図である。
【図12】いくつかの実施形態による、撮像装置の１つまたは複数のカメラと同期する光源パルスとして、撮像装置の光源の経時的な光の強度のグラフである。
【図13】いくつかの実施形態による、撮像装置に含むことのできる瞳リレーコンポーネントの網膜スポット図を図示するグラフである。
【図14A】いくつかの実施形態による、光干渉断層撮影（ＯＣＴ）デバイスにおける３つの異なる光源の個々の干渉振幅を示す。
【図14B】いくつかの実施形態による、光干渉断層撮影デバイスにおける３つの異なる光源の結合された干渉振幅を示す。
【図15A】いくつかの実施形態による、光干渉断層撮影デバイスで使用するための複数の光源を有する発光体を示す。
【図15B】いくつかの実施形態による、光干渉断層撮影デバイスで使用するための光の線を発する複数の光源を有する発光体を示す。
【図16A】いくつかの実施形態による、マルチモーダル撮像装置の白色光および蛍光撮像コンポーネントの上面図である。
【発明を実施するための形態】
【0018】
本開示の態様は、患者の網膜眼底を撮像する改良された技術を提供する。いくつかの態様は、実質的に双眼鏡の形にすることができ、および／または患者の網膜眼底を撮像する複数の対応モードを提供するように構成された複数の撮像デバイスを収容することのできる撮像装置に関する。いくつかの態様は、１つの撮像装置によって採用することのできる白色光、蛍光、赤外線（infrared : ＩＲ）、光干渉断層撮影（optical coherence tomography : ＯＣＴ）、および／または他の撮像モダリティ（imaging modalities）を使用して、患者の眼球を撮像する技術に関する。いくつかの態様は、単独でまたは他の技術と組み合わせて採用することのできる白色光、蛍光、ＩＲ、ＯＣＴおよび／または他の撮像技術の改良に関する。いくつかの態様は、患者の健康状態の判別を可能にするマルチモーダル撮像技術（multi-modal imaging techniques）に関する。本明細書で説明する撮像装置および撮像技術は、医療グレードの撮像品質を提供し、低コストで製造または実施することができ、そのため医療グレードの撮像へのアクセスを向上させる。
【0019】
発明者らは、人の眼が、その人が眼疾患を有しているかどうかを判断するためだけではなく、その人の全般的な健康を判別するためにも使用することのできる人体の窓口となることを認識し、理解するにいたった。しかし、従来の眼底撮像システムは患者の眼に関する表面的な情報を提供するのみで、特定の疾患を診断するのに十分な情報を提供できていない。したがって、いくつかの実施形態において、複数の撮像モードを使用して、患者の眼底をより完全に撮像する。例えば、２つ以上の技術を使用して眼底を同時に撮像することもできる。いくつかの実施形態において、光学撮像、蛍光撮像および光干渉断層撮影の技術を使用して、眼底のマルチモーダル撮像を提供することもできる。発明者らは、従来の二次元撮像と比べて、マルチモーダル撮像を使用することによって、眼底に関して、患者の健康を判別するために使用することのできるものよりも多くの量の情報を得ることができることを認識するにいたった。いくつかの実施形態において、二次元光学撮像、光干渉断層撮影（ＯＣＴ）、蛍光スペクトル撮像および蛍光寿命撮像（fluorescent lifetime imaging : ＦＬＩＭ）のうちの２つ以上を使用して、眼底の多次元画像を提供することができる。例として、二次元光学撮像、光干渉断層撮影（ＯＣＴ）、蛍光スペクトル撮像および蛍光寿命撮像（ＦＬＩＭ）を一緒に使用するデバイスは眼底の五次元画像を提供する。
【0020】
発明者らは、前述した追加の撮像モードのうちの１つまたは複数を提供することによって、従来の眼底の二次元光学撮像の制限を克服できることを認識し、理解するにいたった。例えば、ＯＣＴは眼底の表面の下に存在する眼底の特徴に関する情報を提供する。この情報は従来の撮像技術ではアクセスすることができない。同様に、蛍光撮像（スペクトルおよび／または寿命の相違を使用する）は、従来の光学撮像またはＯＣＴを使用して区別することのできない眼底の分子のコンシステンシー（molecular consistency）および／またはバイオマーカー（使用されている場合）の有無に関する情報を提供する。
【0021】
発明者らは、これらの情報の余剰次元が、眼の健康に制限されずに、患者の全般的な健康を含む幅広い範囲の疾患を診断するために、専門家および／または機械学習技術が使用することのできる追加情報を含むことを認識し、理解するにいたった。したがって、いくつかの実施形態は、例えば、眼科的健康、バイタル、感染の有無、循環器の健康、炎症、および／または神経学的健康、ならびに人の特定の病気へのかかりやすさを含む個人の健康状態を判断することのできるリアルタイムの万能診断装置に向けられる。例として、循環器疾患の３４％は初期段階でリスクのある患者を特定することにより効果的に治療することができる。小児の視覚障害は、未熟児に緑内障および他の眼疾患の検査をすることで診断および予防することができる。発明者らは、いくつかの実施形態で説明する装置のような診断ツールが、患者が病気に罹患しているかどうか、またはこのような病気にかかりやすいかどうかを判断するために非侵襲的技術を提供することを認識するにいたった。
【0022】
発明者らは、デバイスを移動可能、手持式および手頃な価格にすることが世界中の人々の健康に対して非常に大きな影響をもつであろうこともさらに認識し、理解するにいたった。特定の疾病を診断する専門施設を用意できない、および／または撮像検査からのデータを分析する医療専門家がいない国や地域は、住民全体の健康が損なわれたままになっていることが多い。低所得コミュニティに運べる移動可能なデバイスは、重要な健康診断への受診拡大を可能にする。したがって、いくつかの実施形態は、移動可能ないくつかの実施例では、手持式の筐体内に、眼底を撮像する複数のモードを含む装置に向けられる。いくつかの実施形態において、装置は、患者が眼底撮像のために装置を両眼にかざすことのできるように、双眼鏡のフォームファクタを有する。いくつかの実施形態において、複数の撮像モードのうちの１つまたは複数は装置をより小型に、効率的に、および費用対効果を高くするために、光学コンポーネントを共有することができる。例えば、光学撮像デバイスおよび蛍光撮像デバイスを装置の双眼鏡筐体の第１半体に収容することができ、ＯＣＴデバイスを双眼鏡筐体の第２半体に収容することができる。このような装置を使用して、患者の両眼を異なるデバイスを使用して同時に撮像することができる。例えば、ＯＣＴデバイスを使用して患者の右眼を撮像しながら、患者の左眼を光学撮像デバイスおよび／または蛍光撮像デバイスを使用して撮像することができる。最初の撮像が完了した後、患者は双眼鏡装置の向きを反転して、各眼を今度は双眼鏡筐体の他方の半体に配置されるデバイスで測定する、例えば、ＯＣＴデバイスを使用して左眼を撮像し、右眼を光学撮像デバイスおよび／または蛍光撮像デバイスを使用して撮像するようにすることができる。装置が両方の向きで確実に動作できるようにするために、患者の両眼付近に設置される装置の前面は実質的に対称形にすることができる。追加的または代替的に、装置の筐体の２つの半体を、２つの半体をいずれの向きにも調整できるヒンジで接続してもよい。
【0023】
発明者らは、システムを学習可能にし、よりスマートにすることを可能にする深層学習システムとのインターフェースを有する装置を提供することが、非専門職による使用をしやすくすることをさらに認識し、理解するにいたった。低所得コミュニティでは、複雑な装置を操作するおよび／または当該機器が取得した結果の画像を分析することのできる専門家へのアクセスは限られる。さらに、装置はスマートデバイス（例えば、携帯電話もしくはタブレット）および／またはクラウドベースの記憶装置といずれの方向でも通信することができるので、装置はスマートデバイスおよび／もしくはクラウドによって制御することができ、ならびに／またはスマートデバイスおよび／もしくはクラウドに画像をアップロードするようにすることができる。深層学習システムとインターフェースする装置を提供することにより、いくつかの実施形態の装置が取得したマルチモーダル画像（multimodal images）を自動分析して、医療現場で専門家の必要なく、患者の１つ以上の健康指標を判別することができる。
【0024】
Ｉ．マルチモーダル撮像装置（Multi-Modal Imaging Apparatus）
発明者らは、撮像機能性を高め、可転性のフォームファクタを有する新規で改良された撮像装置を開発した。いくつかの実施形態において、本明細書で説明する撮像装置は、共通の筐体内のＯＣＴ、ＩＲ、白色光および／またはＦＬＩＭデバイスから選択される少なくとも２つのデバイスなど、多数の撮像デバイスを含むことができる。例えば、単一の撮像装置が筐体内に様々な撮像デバイス（白色光、ＩＲ、蛍光および／またはＯＣＴ等）を支持できる形状の筐体を含むことができる。いくつかの実施形態において、異なる撮像デバイスを筐体の両側で分けることができ、筐体の各側の撮像デバイスは患者の両眼のうちの一方を撮像するように構成される。いくつかの実施形態において、撮像デバイスのすべてを患者の両眼のうちの同じ方を撮像するように構成することもできる。いくつかの実施形態において、筐体の部分に位置付けられた単一のマルチモーダル撮像デバイスを多数の撮像モード（例えば、ＩＲとＯＣＴ、白色光とＦＬＩＭ、等）を支持するように構成することもできる。いくつかの実施形態において、筐体は画像の撮像、処理もしくは前処理を行う、ならびに／または画像の格納および／もしくは伝送のためにクラウドにアクセスするための電子機器をさらに含むことができる。いくつかの実施形態において、撮像装置に内蔵された電子機器はユーザの健康状態または病状を判断するように構成されることもできる。
発明者らは、撮像機能性を高め、可転性のフォームファクタを有する新規で改良された撮像装置を開発した。いくつかの実施形態において、本明細書で説明する撮像装置は、共通の筐体内のＯＣＴ、ＩＲ、白色光および／またはＦＬＩＭデバイスから選択される少なくとも２つのデバイスなど、多数の撮像デバイスを含むことができる。例えば、単一の撮像装置が筐体内に様々な撮像デバイス（白色光、ＩＲ、蛍光および／またはＯＣＴ等）を支持できる形状の筐体を含むことができる。いくつかの実施形態において、異なる撮像デバイスを筐体の両側で分けることができ、筐体の各側の撮像デバイスは患者の両眼のうちの一方を撮像するように構成される。いくつかの実施形態において、撮像デバイスのすべてを患者の両眼のうちの同じ方を撮像するように構成することもできる。いくつかの実施形態において、筐体の部分に位置付けられた単一のマルチモーダル撮像デバイスを多数の撮像モード（例えば、ＩＲとＯＣＴ、白色光とＦＬＩＭ、等）を支持するように構成することもできる。いくつかの実施形態において、筐体は画像の撮像、処理もしくは前処理を行う、ならびに／または画像の格納および／もしくは伝送のためにクラウドにアクセスするための電子機器をさらに含むことができる。いくつかの実施形態において、撮像装置に内蔵された電子機器はユーザの健康状態または病状を判断するように構成されることもできる。
【0025】
いくつかの実施形態において、本明細書に説明する撮像装置は人の両眼をどちらも（例えば、同時に）撮像することに適したフォームファクタ（form factor）を有することもできる。いくつかの実施形態において、本明細書に説明する撮像装置は、撮像装置の異なる撮像デバイスで各眼を撮像するように構成されることができる。例えば、以下に詳しく説明するように、撮像装置は人の両眼に位置合わせするために撮像装置の筐体内に保持される１対のレンズを含むことができ、該１対のレンズも撮像装置のそれぞれの撮像デバイスに位置合わせされている。いくつかの実施形態において、撮像装置は、撮像デバイスを撮像装置の各側に位置付けた実質的に双眼鏡形のフォームファクタを含むことができる。撮像装置の操作中、人は撮像装置の垂直方向の向きを（例えば、撮像が行われる方向に平行な軸に対してデバイスを回転することにより）簡単にひっくり返すことができる。したがって、撮像装置は第１撮像デバイスを用いて人の右眼を撮像することから、第２撮像デバイスを用いて右眼を撮像することに移行することができ、同様に、第２撮像デバイスを用いて人の左眼を撮像することから第１撮像デバイスを用いて左眼を撮像することに移行することができる。いくつかの実施形態において、本明細書に説明する撮像装置は、テーブルまたは机に設置するように構成され、例えばスタンドに設置される。例えば、スタンドは撮像装置を１つまたは複数の軸に対して回転させることを可能にして、操作中にユーザが回転しやすいようにすることができる。
【0026】
本明細書に説明される撮像装置の態様は、実質的に双眼鏡の形とは異なるフォームファクタを使用して実施できることは理解されるべきである。例えば、実質的に双眼鏡の形とは異なるフォームファクタを有する実施形態は、以下に説明される例示的な撮像装置に関連して、本明細書で説明する方法で別様に構成することができる。例えば、当該撮像装置は、撮像装置の１つまたは複数の撮像デバイスを使用して、人の両眼のうちの一方または両方を同時に撮像するように構成されることができる。
【0027】
本明細書に説明される技術による撮像装置の一実施例を図１Ａ～図１Ｂに図示する。図１Ａに示すように、撮像装置１００は、第１筐体部１０２と第２筐体部１０３とを有する筐体１０１を含む。いくつかの実施形態において、第１筐体部１０２は撮像装置１００の第１撮像デバイス１２２を収容することができ、第２筐体部１０３は撮像装置の第２撮像デバイス１２３を収容することができる。図１Ａ～図１Ｂに図示するように、筐体１０１は実質的に双眼鏡の形にされている。
【0028】
いくつかの実施形態において、第１および第２の撮像デバイス１２２および１２３は、光学撮像デバイス、蛍光撮像デバイス、および／またはＯＣＴ撮像デバイスを含むことができる。例えば、一実施形態において、第１撮像デバイス１２２はＯＣＴ撮像デバイスとしてもよく、第２撮像デバイス１２３は光学および蛍光撮像デバイスにしてもよい。いくつかの実施形態において、撮像装置１００は、光学撮像デバイスのみまたは蛍光撮像デバイスのみなど、単一の撮像デバイス１２２または１２３のみを含むこともできる。いくつかの実施形態において、第１および第２の撮像デバイス１２２および１２３は、レンズ（例えば、収束、発散レンズ等）、鏡および／または他の撮像コンポーネントなどの１つまたは複数の光学コンポーネントを共有することができる。例えば、いくつかの実施形態において、第１および第２の撮像デバイス１２２および１２３は共通の光路を共有することができる。デバイスは独立してまたは共同して動作することができることは想定される。各デバイスがＯＣＴ撮像デバイスであってもよく、各デバイスが蛍光撮像デバイスであってもよく、または両方がどちらか一方であってもよい。両眼を同時に撮像および／もしくは測定しても、または各眼を別々に撮像および／もしくは測定してもよい。
【0029】
筐体部１０２および１０３は前筐体部１０５によって筐体１０１の前端に接続することができる。例示的な実施形態において、前筐体部１０５は、人の顔に合わせる形を有するなど、人の顔の輪郭を受け入れるような形にされている。人の顔を受け入れるとき、前筐体部１０５によって、人の両眼から撮像装置１００の撮像デバイス１２２および／または１２３までの視線がさらに提供されることができる。例えば、前筐体部１０５は、第１および第２の光学デバイス１２２および１２３と人の眼との間に最小限に遮られる光路を提供するため、第１筐体部１０２および第２筐体部１０３でそれぞれの開口に対応する第１開口１１０および第２開口１１１を含むことができる。いくつかの実施形態において、開口１１０および１１１は、ガラス製またはプラスチック製の１つまたは複数の透明な窓（例えば、それぞれが独自の窓を有する、共通窓を有する等）で覆われている。
【0030】
第１および第２の筐体部１０２および１０３は、後筐体部１０４によって筐体１０１の後端に接続することができる。後筐体部１０４は、撮像装置１００の環境内の光が筐体１０１に入って撮像デバイス１２２または１２３に干渉しないように、第１および第２の筐体部１０２および１０３の端部を覆うような形にすることができる。
【0031】
いくつかの実施形態において、撮像装置１００は、携帯電話、デスクトップ、ラップトップ、またはタブレットコンピュータおよび／またはスマートウォッチなどの別のデバイスに通信可能に連結するように構成されることができる。例えば、撮像装置１００は、ＵＳＢおよび／または適切な無線ネットワークなどにより、当該デバイスへの有線接続および／または無線接続を確立するように構成されることができる。いくつかの実施形態において、筐体１０１は１つまたは複数の電気（例えば、ＵＳＢ）ケーブルを収容するための１つまたは複数の開口を含むことができる。いくつかの実施形態において、筐体１０１には、当該デバイスに無線信号を送信しおよび／または当該デバイスから無線信号を受信するために１つまたは複数のアンテナが搭載されている。いくつかの実施形態において、撮像デバイス１２２および／または１２３は、電気ケーブルおよび／またはアンテナとインターフェースを取るように構成されることができる。いくつかの実施形態において、撮像デバイス１２２および／または１２３は、筐体１０１内に配置されている充電可能なバッテリを充電するためなど、ケーブルおよび／またはアンテナから電力を受けることができる。
【0032】
撮像装置１００の操作中、撮像装置１００を使用する人は、その人の両眼が開口１１０および１１１に位置合わせされるように、前筐体部１０５をその人の顔に当てることができる。いくつかの実施形態において、撮像装置１００は筐体１０１に連結されて、人の手で掴めるように構成された把持部材（図示せず）を含むことができる。いくつかの実施形態において、把持部材は軟質プラスチック材を使用して形成することができ、人の指を受け入れるように人間工学的な形にすることができる。例えば、人は把持部材を両手で掴んで、その人の両眼が開口１１０および１１１に位置合わせされるように、前筐体部１０５をその人の顔に当てることができる。代替的または追加的に、撮像装置１００は筐体１０１に連結されて、撮像装置１００をテーブルまたは他の機器に設置等するために、撮像装置１００を設置アームに設置するように構成された設置部材（図示せず）を含むことができる。例えば、設置部材を使用して設置されたとき、撮像装置１００は、人が撮像装置１００をしっかり保持する必要なく、その人が使用するためのある位置で安定させることができる。
【0033】
いくつかの実施形態において、撮像装置１００は、例えば、開口１１０および１１１が人の両眼に位置合わせされる方向に沿ってなど、撮像装置１００からその人の両眼に向った可視光投影などの固視手段（fixator）を採用することができる。様々な実施形態によると、固視手段は、円形もしくは楕円形のスポットなどの輝点としてもよく、または画像もしくは家（house）もしくは何か他の物体などの画像にしてもよい。発明者らは、人は一般的に、片眼だけが物体を認識するときでも、物体に焦点を合わすために両眼を同じ方向に動かすことを認識した。したがって、いくつかの実施形態において、撮像装置１００は、１つの開口１１０または１１１のみを使用するなどして、固視物を片眼のみに提供するように構成することもできる。他の実施形態において、開口１１０および１１１の両方を使用するなどして、固視物を両眼に提供することもできる。
【0034】
図２は、いくつかの実施形態による、撮像装置２００のさらなる実施形態を図示する。示されるように、撮像装置２００は、１つまたは複数の撮像デバイス（図示せず）を内部に配置することのできる筐体２０１を含む。筐体２０１は、中央筐体部分２０４に接続されている第１筐体部２０２および第２筐体部２０３を含む。中央筐体部分２０４は、第１および第２の筐体部２０２および２０３を接続するヒンジを含み、および／またはヒンジとして作用することができる。このヒンジを中心として第１および第２の筐体部分２０２および２０３が回転可能となっている。第１および／または第２の筐体部２０２および／または２０３を中央筐体部分２０４に対して回転させることにより、それに応じて第１および第２の筐体部２０２および２０３を隔てる距離を増減させることができる。撮像装置２００の操作前および／または操作中、人は第１および第２の筐体部２０２および２０３を回転させて、その人の両眼を第１および第２の筐体部２０２および２０３の開口に容易に位置合わせするためなど、その人の両眼を隔てる距離に適応させることができる。
【0035】
第１および第２の筐体部２０２および２０３は、図１Ａ～図１Ｂに関連して第１および第２の筐体部１０２および１０３について説明したように構成することができる。例えば、各筐体部は、光学撮像デバイス、蛍光撮像デバイスおよび／またはＯＣＴ撮像デバイスなど、１つまたは複数の撮像デバイスを内部に収容することができる。図２では、各筐体部２０２および２０３は前筐体部２０５Ａおよび２０５Ｂの個々の１つに連結されている。前筐体部２０５Ａおよび２０５Ｂは、人の両眼に近い人の顔の部分に適合するなど、撮像装置２００を使用して人の顔の輪郭に適合するような形にすることができる。一実施例において、前筐体部２０５Ａおよび２０５Ｂは、人の顔に当てたときに、人の顔の輪郭に適合することのできる柔軟なプラスチックを使用して形成することができる。前筐体部２０５Ａおよび２０５Ｂは、人の両眼から撮像装置２００の撮像デバイスまで最小閉塞光路（minimally obstructed optical paths）を提供するために、第１および第２の筐体部２０２および２０３の開口に位置合わせさせるなど、第１および第２の筐体部２０２および２０３の開口に対応する各開口２１１および２１０を有することができる。いくつかの実施形態において、開口２１０および２１１はガラス製またはプラスチック製の透明な窓で覆われている。
【0036】
いくつかの実施形態において、中央筐体部２０４は撮像装置２００を動作させるための１つまたは複数の電子回路（例えば、集積回路、プリント回路基板等）を含むことができる。いくつかの実施形態において、撮像デバイスを使用して撮像されたデータを分析するためなど、１つまたは複数のプロセッサを中央筐体部２０４に配置することができる。中央筐体部２０４は、撮像装置１００について説明したように、他のデバイスおよび／またはコンピュータに電気的に通信する有線手段および／または無線手段を含むことができる。例えば、撮像装置２００に通信可能に連結されるデバイスおよび／またはコンピュータによって別の処理を行うことができる。いくつかの実施形態において、撮像装置２００に内蔵される電子回路は、当該通信可能に接続されたデバイスまたはコンピュータから受け取る命令に基づいて、撮像した画像データを処理することができる。いくつかの実施形態において、撮像装置２００は、撮像装置２００に通信可能に接続されたデバイスおよび／またはコンピュータから受け取る命令に基づいて、画像撮像シーケンスを開始することができる。
【0037】
撮像装置１００に関連するものを含めて本明細書で説明するように、撮像装置２００は把持部材および／もしくは設置部材、ならびに／または固視手段を含むことができる。
図３Ａ～図３Ｄは、いくつかの実施形態による撮像装置３００のさらなる実施形態を図示する。図３Ａに示すように、撮像装置３００は、複数の筐体部分３０１ａ、３０１ｂ、および３０１ｃを含む筐体３０１を有する。筐体部分３０１ａは、撮像装置３００をオンまたはオフにするため、および走査シーケンスを開始するための複数のボタンを含む制御パネル３２５を有する。図３Ｂは、撮像デバイス３２２および３２３ならびに電子機器３２０など、筐体３０１内に配置される複数のコンポーネントを図示する撮像装置３００の分解図である。撮像デバイス３２２および３２３は、様々な実施形態に応じて、白色光撮像コンポーネント、蛍光撮像コンポーネント、赤外線（ＩＲ）撮像コンポーネント、および／またはＯＣＴ撮像コンポーネントのうち、１つまたは複数を含むことができる。一実施例において、撮像デバイス３２２はＯＣＴ撮像コンポーネントおよび／またはＩＲ撮像コンポーネントを含むことができ、撮像デバイス３２３は白色光撮像デバイスおよび／または蛍光撮像デバイスを含むことができる。撮像装置は、例えば、図３Ｃに図示されるように、人の両眼を撮像するために受け入れるように構成された前筐体部分３０５をさらに含む。図３Ｄは、本明細書で詳しく説明するように、スタンド３５０に着座した撮像装置３００を示す。
図３Ａ～図３Ｄは、いくつかの実施形態による撮像装置３００のさらなる実施形態を図示する。図３Ａに示すように、撮像装置３００は、複数の筐体部分３０１ａ、３０１ｂ、および３０１ｃを含む筐体３０１を有する。筐体部分３０１ａは、撮像装置３００をオンまたはオフにするため、および走査シーケンスを開始するための複数のボタンを含む制御パネル３２５を有する。図３Ｂは、撮像デバイス３２２および３２３ならびに電子機器３２０など、筐体３０１内に配置される複数のコンポーネントを図示する撮像装置３００の分解図である。撮像デバイス３２２および３２３は、様々な実施形態に応じて、白色光撮像コンポーネント、蛍光撮像コンポーネント、赤外線（ＩＲ）撮像コンポーネント、および／またはＯＣＴ撮像コンポーネントのうち、１つまたは複数を含むことができる。一実施例において、撮像デバイス３２２はＯＣＴ撮像コンポーネントおよび／またはＩＲ撮像コンポーネントを含むことができ、撮像デバイス３２３は白色光撮像デバイスおよび／または蛍光撮像デバイスを含むことができる。撮像装置は、例えば、図３Ｃに図示されるように、人の両眼を撮像するために受け入れるように構成された前筐体部分３０５をさらに含む。図３Ｄは、本明細書で詳しく説明するように、スタンド３５０に着座した撮像装置３００を示す。
【0038】
図３Ａ～図３Ｄに示すように、筐体部分３０１ａおよび３０１ｂは、撮像装置３００のコンポーネントの全部またはほとんどを筐体部分３０１ａと３０１ｂとの間に配置することなどにより、撮像装置３００を実質的に格納することができる。筐体部分３０１ｃは、筐体３０１を一緒に留め付ける１つまたは複数のねじを使用するなどして、筐体部分３０１ａおよび３０１ｂに機械的に連結することもできる。図３Ｂに図示するように、筐体部分３０１ｃは、撮像デバイス３２２および３２３を収容するための筐体部分３０２および３０３など、内部に複数の筐体部分を有することができる。例えば、いくつかの実施形態において、筐体部分３０２および３０３は、撮像デバイス３２２および３２３をしっかりと保持するように構成されることができる。筐体部分３０１ｃは、レンズ３１０および３１１が配置される１対のレンズ部分をさらに含む。筐体部分３０２および３０３ならびにレンズ部分は、撮像デバイス３２２および３２３をレンズ３１０および３１１に位置合わせして保持するように構成されることができる。筐体部分３０２および３０３は、レンズ３１０および３１１の焦点を調整するための焦点合わせ部品３２６および３２７を収容することができる。いくつかの実施形態は固定用タブ（securing tabs）３２８をさらに含むことができる。固定用タブ３２８を調整する（例えば、押し付ける、引く、押す、等）ことにより、保守および／または修理の目的で撮像装置３００の複数のコンポーネントにアクセスするためなど、筐体部分３０１ａ、３０１ｂおよび／または３０１ｃを互いに切り離すことができる。
【0039】
電子機器３２０は、図２に関連して電子機器３２０について説明したように構成することができる。制御パネル３２５を電子機器３２０に電気的に接続することができる。例えば、制御パネル３２５の走査ボタンは、電子機器３２０に走査コマンドを通信して、撮像デバイス３２２および／または３２３を使用して走査を開始するように構成されることができる。別の実施例として、制御パネル３２５の電力ボタンを、電子機器３２０に電源オンまたは電源オフコマンドを通信するように構成されることができる。図３Ｂに図示するように、撮像装置３００は、撮像装置３００の周辺環境における電磁干渉（electromagnetic interference : ＥＭＩ）源から電子機器３２０を隔離するように構成される電磁シールド３２４をさらに含むことができる。電磁シールド３２４を含むことによって、電子機器３２０の動作（例えば、ノイズ性能）を改善しうる。いくつかの実施形態において、電磁シールド３２４は電子機器３２０の１つまたは複数のプロセッサに接続されて、１つまたは複数のプロセッサ内で発生する熱を放散させることができる。
【0040】
いくつかの実施形態において、本明細書で説明する撮像装置は、図３Ｄの実施例で図示するように、スタンドに設置するように構成されることができる。図３Ｄにおいて、撮像装置３００は、ベース３５２および保持部分３５８を含むスタンド３５０によって支持される。ベース３５２は実質的にＵ字形の支持部分を含むことが図示され、支持部分の下側に装着される複数の脚部３５４を有する。図に示されるように、ベース３５２はテーブルまたは机の上に撮像装置３００を支持するように構成されることができる。保持部分３５８は撮像装置３００の筐体３０１を収容するような形にすることができる。例えば、保持部分３５８の外側は筐体３０１に適合する形にすることができる。
【0041】
図３Ｄに図示するように、ベース３５２はヒンジ３５６によって保持部分３５８に連結することができる。ヒンジ３５６は、ベース３５２を支持する面に平行な軸を中心に回転可能に構成されることができる。例えば、撮像装置３００およびスタンド３５０の操作中、人は、撮像装置３００を受容した状態の保持部分３５８を人が片眼または両眼を撮像するのに適した角度に回転することができる。例えば、人は、スタンド３５０を支持するテーブルまたは机に着席する。いくつかの実施形態において、人は撮像装置内の撮像デバイスが人の（両）眼を撮像する光軸に平行な軸を中心に撮像装置３００を回転させることができる。例えば、いくつかの実施形態において、スタンド３５０は、代替的または追加的に、光軸に平行なヒンジを含むことができる。
【0042】
いくつかの実施形態において、保持部分３５８（またはスタンド３５０の他の部分）は有線接続または無線接続により撮像装置３００に電力を送るように構成された充電ハードウェアを含むことができる。一実施例では、スタンド３５０の充電ハードウェアは１つまたは複数の無線充電コイルに接続される電源を含むことができ、撮像装置３００はスタンド３５０内のコイルから電力を受け取るように構成された無線充電コイルを含むことができる。別の実施例では、スタンド３５０内の充電ハードウェアは、撮像装置３００が保持部分３５８に着座したときに、撮像装置３００の相補型コネクタがスタンド３５０のコネクタとインターフェースを取るように、保持部分３５８の外側の電気コネクタに接続されることができる。様々な実施形態によると、無線充電ハードウェアは、充電するために撮像装置３００に適切な電圧および電流を供給するように構成された１つまたは複数の電力コンバータ（例えば、ＡＣからＤＣ、ＤＣからＤＣ等）を含むことができる。いくつかの実施形態において、スタンド３５０は撮像装置３００に有線電力または無線電力を供給するように構成された少なくとも１つの充電可能なバッテリを収容することができる。いくつかの実施形態において、スタンド３５０は、単相の壁コンセントなど、標準的な壁コンセントから電力を受け取るように構成された１つまたは複数の電力コネクタを含むことができる。
【0043】
いくつかの実施形態において、前筐体部分３０５は複数の部分３０５ａおよび３０５ｂを含むことができる。部分３０５ａは機械的に弾性を有する材料を使用して形成することができるのに対し、前部分３０５ｂは機械的に柔軟性を有する材料を使用して形成することができるため、前筐体部分３０５はユーザにとって着け心地がよい。例えば、いくつかの実施形態において、部分３０５ａはプラスチックを使用して形成することができ、部分３０５ｂはゴムまたはシリコーン（silicone）を使用して形成することができる。他の実施形態において、前筐体部分３０５は機械的弾性または機械的柔軟性を有する単一の材料を使用して形成することができる。いくつかの実施形態において、部分３０５ｂは前筐体部分３０５の外側に配置することができ、部分３０５ａは部分３０５ｂの中に配置することができる。
【0044】
ＩＩ．光干渉断層撮影および／または赤外線（ＩＲ）撮像技術
発明者らは、マルチモーダル撮像装置内に単独でまたは組み合わせて実装することのできる改良されたＯＣＴおよびＩＲ撮像技術を開発した。いくつかの実施形態において、本明細書で詳しく説明するＯＣＴおよびＩＲ撮像コンポーネントの組合せは、マルチモーダル撮像装置の第１および第２の筐体部の一方または両方に一緒に入れることができる。いくつかの実施形態において、ＯＣＴ撮像コンポーネントは第１または第２の筐体部の一方に配置することができ、ＩＲ撮像コンポーネントは他の筐体部に配置することができる。発明者らは、ＯＣＴコンポーネントおよびＩＲコンポーネントを組み合わせて、複数のコンポーネントの少なくとも一部分が撮像経路（imaging path）を共有したようにすると、マルチモーダル撮像装置を製造するフォームファクタおよびコストが削減されることを認識した。
発明者らは、マルチモーダル撮像装置内に単独でまたは組み合わせて実装することのできる改良されたＯＣＴおよびＩＲ撮像技術を開発した。いくつかの実施形態において、本明細書で詳しく説明するＯＣＴおよびＩＲ撮像コンポーネントの組合せは、マルチモーダル撮像装置の第１および第２の筐体部の一方または両方に一緒に入れることができる。いくつかの実施形態において、ＯＣＴ撮像コンポーネントは第１または第２の筐体部の一方に配置することができ、ＩＲ撮像コンポーネントは他の筐体部に配置することができる。発明者らは、ＯＣＴコンポーネントおよびＩＲコンポーネントを組み合わせて、複数のコンポーネントの少なくとも一部分が撮像経路（imaging path）を共有したようにすると、マルチモーダル撮像装置を製造するフォームファクタおよびコストが削減されることを認識した。
【0045】
いくつかの実施形態において、ＯＣＴ技術は患者の網膜眼底に広帯域光を集光させるとともに、参照面にも当てて、その後患者の網膜眼底から反射される光を参照面から反射される光と結合させて、網膜眼底の構造に関する情報を得ることができる。この情報は、患者の網膜眼底から受光する光と参照面から受光する光との間で検出される干渉に基づいて判別することができる。いくつかの実施形態において、ＯＣＴ技術は網膜眼底の表面の下の構造に関する深さ撮像情報を提供することができる。いくつかの実施形態において、ビームスプリッタは、光源光を、患者の網膜眼底に光を供給するサンプルコンポーネントと、参照面に光を供給する参照コンポーネントとに分割する。ビームスプリッタは、次いで、サンプルコンポーネントおよび参照コンポーネントから反射された光を結合して、結合された光を干渉計に提供する。いくつかの実施形態において、干渉計はサンプリングされた光と参照光との位相差を判別することにより干渉を検出することができる。
【0046】
いくつかの実施形態において、ＯＣＴは患者の網膜眼底の深さを走査するために時間領域で行うことができる。例えば、いくつかの実施形態において、参照コンポーネントとサンプルコンポーネントとの光路長の違いを調整してもよい。いくつかの実施形態において、ＯＣＴは干渉計を使用することにより周波数領域で行って、特定の光スペクトルの干渉を検出することができる。本明細書で説明する実施形態は、時間領域および／または周波数領域ＯＣＴを行うように構成されることができる。
【0047】
いくつかの実施形態において、ＩＲ撮像コンポーネントは、患者の網膜眼底のＩＲ撮像を行うことができ、患者の網膜眼底の深さおよび／または温度に関する情報を提供することができる。いくつかの実施形態において、本明細書で説明する少なくともいくつかのＩＲおよびＯＣＴ撮像コンポーネントは光路を共有することができる。例えば、いくつかの実施形態において、ＩＲ撮像およびＯＣＴ撮像は、本明細書で説明するように、複数の同じ光学コンポーネントの少なくともいくつかを使用して、異なる時に行うことができる。
【0048】
本明細書で説明するＯＣＴ技術およびＩＲ技術は、単一モードまたはマルチモーダル撮像装置内で単独でまたは組み合わせて使用できることは理解されるべきである。また、本明細書で説明する複数の技術が単独でまたは組み合わせて実施することができるため、いくつかの実施形態はＯＣＴコンポーネントのみまたはＩＲコンポーネントのみを含んでもよい。
【0049】
図４Ａ～図４Ｃは、いくつかの実施形態による、複数のＯＣＴ光源コンポーネント４１０、複数のサンプルコンポーネント（sample components）４２０、複数の参照コンポーネント４４０および複数の検出コンポーネント４５０を有する組み合わされたＯＣＴ／ＩＲ撮像デバイスを備えるマルチモーダル撮像装置４００を図示する。図４Ａは撮像装置４００の上斜視図であり、図４Ｂは撮像装置４００の上面図であり、図４Ｃは撮像装置４００の側面斜視図である。いくつかの実施形態において、光源コンポーネント４１０は、スーパールミネッセントダイオードなどの１つまたは複数の光源と、光源からの光を集光するように構成された複数の光学コンポーネントとを含むことができる。光源コンポーネント４１０のうち、光源４１２、円柱レンズ４１６およびビームスプリッタ４１８を図４Ａ～図４Ｃに示している。いくつかの実施形態において、サンプルコンポーネント４２０は光源コンポーネント４１０から１つまたは複数の光学コンポーネントを通して患者の眼に光を提供するように構成されることができる。サンプルコンポーネント４２０のうち、走査鏡４２２および固視ダイクロイック（fixation dichroic）４２４を図４Ａ～図４Ｃに示している。いくつかの実施形態において、参照コンポーネント４４０は、光源コンポーネント４１０から１つまたは複数の光学コンポーネントを通して１つまたは複数の参照面に光を提供するように構成されることができる。参照コンポーネント４４０のうち、分散補償器（dispersion compensator）４４２、円柱レンズ４４４、複数のフォールドミラー（fold mirrors）４４６および参照面４４８を図４Ａ～図４Ｃに示している。いくつかの実施形態において、検出コンポーネント４５０は、光源コンポーネント４１０からサンプルコンポーネント４２０および参照コンポーネント４４０への光の提供に応答して、サンプルコンポーネント４２０および参照コンポーネント４４０から反射光を受光するように構成されることができる。検出コンポーネント４５０のうち、非球面レンズ４５２、平凹レンズ４５４、アクロマティックレンズ（achromatic lens）４５６、透過型回折格子４５８およびアクロマティックレンズ４６０を図４Ａ～図４Ｃに示している。
【0050】
図４Ｄは、いくつかの実施形態による、筐体の上部分を取り除いた状態の撮像装置４００の上面図である。複数のフォールドミラー４４６および参照面４４８など、複数の参照コンポーネント４５０のいくつかを図４Ｄに示す。図４Ｅは、いくつかの実施形態による、撮像装置４００のＯＣＴ・ＩＲ撮像デバイスの複数のコンポーネントの側面斜視図である。ＩＲカメラ４７０、光源４１２、走査鏡４２２およびＯＣＴモータ走査窓４５１を図４Ｅに示す。
【0051】
撮像装置４００に含むことのできる複数の光源コンポーネント４１０、複数のサンプルコンポーネント４２０、複数の参照コンポーネント４４０および複数の検出コンポーネント４５０のさらなる実施例を、図５Ａ～図５Ｉへの参照を含めて本明細書で説明する。
【0052】
図５Ａは、いくつかの実施形態による、例示的な光源コンポーネント５１０の上面図である。いくつかの実施形態において、光源コンポーネント５１０はＯＣＴ撮像デバイス４００に光源コンポーネント４１０として含むことができる。いくつかの実施形態において、光源コンポーネント５１０は、サンプルコンポーネントおよび／または参照コンポーネントなど、他のＯＣＴコンポーネントに光を供給するように構成されることができる。例えば、光源コンポーネント５１０は、患者の眼に供給するためにサンプルコンポーネントに光を供給し、参照面に供給するために参照コンポーネントに光を供給して、サンプルコンポーネントを介した光の供給に応答して患者の眼から検出される光が参照面に供給される光と比較することができるように構成されることができる。
【0053】
図５Ａでは、光源コンポーネント５１０は光源５１２、ビームスプレッダ５１４、円柱レンズ５１６およびビームスプリッタ５１８を含む。いくつかの実施形態において、光源５１２はスーパールミネッセントダイオードを含むことができる。いくつかの実施形態において、光源５１２は偏光（例えば、線形、円形、楕円形、等）を供給するように構成されることができる。いくつかの実施形態において、光源５１２は、白色光およびＩＲ光を含むなど、広帯域光を供給するように構成されることができる。いくつかの実施形態において、光源５１２は、４０ｎｍより大きいスペクトル幅および７５０ｎｍから９００ｎｍの間の中心波長を有するスーパールミネッセントダイオードを含むことができる。一実施例において、光源５１２は８５０ｎｍの中心波長を有することができ、患者の組織による散乱が他の波長よりも少ない。いくつかの実施形態において、光源５１２は単一側方空間モード（single lateral spatial mode）を有するスーパールミネッセントダイオードを含むことができる。いくつかの実施形態において、光源５１２は片側に調整可能な鏡を有する垂直共振器型面発光レーザ（vertical-cavity surface-emitting laser : ＶＣＳＥＬ）を含むことができる。いくつかの実施形態において、ＶＣＳＥＬはマイクロメカニカルムーブメント（micro-mechanical movement : ＭＥＭ）を使用して１００ｎｍよりも大きいチューニング範囲を有することができる。いくつかの実施形態において、光源５１２は、合わせて広いスペクトル幅を有する複数の光源を含むことができる。一実施形態において、光源５１２はすぐ近くに複数のレーザダイオードを含むことができる。レーザダイオードはスーパールミネッセントダイオードよりも安価で、スーパールミネッセントダイオードよりも高い輝度および短いパルス持続時間を有するため、費用対効果が高い。いくつかの実施形態において、各レーザダイオードのスペクトルを、ＣＭＯＳセンサの個別の波長において回折格子によって重ね合わせてもよい。
【0054】
いくつかの実施形態において、ビームスプレッダ５１４は円柱ビームスプレッダを含むことができる。いくつかの実施形態において、ビームスプレッダ５１４は非球面レンズを含むことができる。いくつかの実施形態において、ビームスプレッダ５１４および／または円柱レンズ５１６は、光源５１２からの光を患者の網膜眼底を走査するための細長い線にするように構成されることができる。例えば、光が患者の網膜眼底に到達すると、光は第１方向に集光されて、第１方向に垂直な第２方向に引き伸ばしてもよい。いくつかの実施形態において、フォールドミラーはビームスプレッダ５１４と円柱レンズ５１６との間に位置付けることができる。いくつかの実施形態において、円柱レンズ５１６は、光源コンポーネント５１０に連結される他のサンプルコンポーネントとともに含むことができる走査鏡５２２に、光源を空間的に集光するように構成されることができる。いくつかの実施形態において、走査鏡５２２は１つまたは複数のステッパモータ、検流計、ポリゴンスキャナ、微小電気機械スイッチ（micro-electromechanical switch : ＭＥＭＳ）鏡、および／または他の可動鏡デバイスを用いて起動することができる。図５Ａに示すように、円柱レンズ５１６は反対方向に向かい合っており、曲面が互いに向かい合っている。
【0055】
いくつかの実施形態において、ビームスプリッタ５１８は光源５１２からの光を、サンプルコンポーネントおよび／または参照コンポーネントなどの他のＯＣＴコンポーネントに結合するように構成されることができる。いくつかの実施形態において、ビームスプリッタ５１８は光を走査鏡５２２などのサンプルコンポーネントに結合するように構成されることができ、それがさらに他のサンプルコンポーネントに光を提供するように構成されることができる。いくつかの実施形態において、ビームスプリッタ５１８はロングパスフィルタとして構成されることができる。いくつかの実施形態において、ビームスプリッタ５１８は白色光源光を反射して、光源５１２から入射するＩＲ光源光を透過するように構成されることができる。いくつかの実施形態において、ビームスプリッタ５１８は、ＩＲ光をサンプルコンポーネントに伝達し、白色光を参照コンポーネントに向かって反射するように構成されることができる。いくつかの実施形態において、ビームスプリッタ５１８は、光源光の半分をサンプルコンポーネントに、光源光の半分を参照コンポーネントに供給するように構成されることができる。いくつかの実施形態において、ビームスプリッタ５１８は、サンプルコンポーネントに参照コンポーネントよりも多くの光源光を供給するように構成されることができる。いくつかの実施形態において、ビームスプリッタ５１８はサンプルコンポーネントおよび参照コンポーネントからの干渉光を検出コンポーネントに供給するようにさらに構成されることができる。いくつかの実施形態において、ビームスプリッタ５１８はプレートビームスプリッタにすることができる。
【0056】
図５Ｂは、いくつかの実施形態による、例示的なサンプルコンポーネント５２０の側面図であり、図５Ｃはサンプルコンポーネント５２０の上面図である。いくつかの実施形態において、サンプルコンポーネント５２０はサンプルコンポーネント４２０としてＯＣＴ撮像デバイス４００に含まれることができる。図５Ｂ～図５Ｃに示すように、サンプルコンポーネントは走査鏡５２２、固視ダイクロイック５２４、ＩＲ眼底ダイクロイック５２６、平凸レンズ５２８、両凹レンズ５３０、平凹レンズ５３２および平凸レンズ５３４を含む。いくつかの実施形態において、固視ダイクロイック５２４は、固視表示部などの固視コンポーネントに向けて光源光のいくらかを反射するように構成されることができる。いくつかの実施形態において、固視ダイクロイック５２４はロングパスフィルタとして構成されることができるので、短い波長の（例えば、可視）光は固視ダイクロイック５２４によって反射される。いくつかの実施形態において、ＩＲ眼底ダイクロイック５２６はショートパスフィルタとして構成されることができるので、長い波長の（例えば、ＩＲ）光はＩＲ眼底ダイクロイック５２６によって反射される。いくつかの実施形態において、ＩＲ眼底ダイクロイック５２６はＩＲ光を反射し、白色光を透過するように構成されることができる。いくつかの実施形態において、レンズ５２８、５３０、５３２および／または５３４は視度補正を提供するために調整されることができる。いくつかの実施形態において、これらのレンズは異なる矯正、遠視または老眼を有する患者を補正するために調整されることができる。図５Ｂおよび図５Ｃは、サンプルコンポーネント５２０が患者の網膜に光源光をどのように集光することができるかをさらに図示する。図５Ｂに示すように、サンプルコンポーネント５１０によって提供される光は、横から見たときに、眼の奥の１点に焦点を合わせることができる。図５Ｃに示すように、サンプルコンポーネント５１０によって提供される光は、上から見たときに、光が眼の奥の点の線に広がるように、眼の前側の１点（例えば、瞳孔）に焦点を合わせることができる。
【0057】
図５Ｄは、いくつかの実施形態による、光学的に結合した構成における光源コンポーネント５１０およびサンプルコンポーネント５２０の斜視図である。図５Ｄでは、走査鏡５２２は光源コンポーネント５１０からの光をサンプルコンポーネント５２０に結合するように構成されて示されている。いくつかの実施形態において、走査鏡５２２は光源コンポーネント５１０からのＩＲ光をサンプルコンポーネント５２０に結合するように構成されることができる。いくつかの実施形態において、サンプルコンポーネント５２０は患者の眼から反射して返される光を走査鏡５２２に集光して、反射光をビームスプリッタ５１８に供給することができる。いくつかの実施形態において、ビームスプリッタ５１８は、反射光を検出コンポーネントに供給するようにさらに構成されることができる。
【0058】
図５Ｅは、いくつかの実施形態による、例示的な参照コンポーネント５４０の斜視図である。いくつかの実施形態において、参照コンポーネント５４０は参照コンポーネント４４０としてＯＣＴ撮像デバイス４００に含まれることができる。図５Ｅに示すように、参照コンポーネント５４０は分散補償器５４２、コリメートレンズ５４４、フォールドミラー５４６および参照面５４８を含む。図５Ｅに示すように、光源コンポーネント５１０のビームスプリッタ５１８は参照コンポーネント５４０に向かって白色光を反射するように構成されることができる。いくつかの実施形態において、分散補償器５４２は鏡を含むことができる。いくつかの実施形態において、分散補償器５４２は、患者の眼によってサンプルコンポーネント５２０を通過する光に提供されるのと同じ量の分散を、参照コンポーネント５４０を通過する光に提供するように構成されることができる。いくつかの実施形態において、コリメートレンズ５４４は円柱平凸レンズを含むことができる。いくつかの実施形態において、参照面５４８はウェッジガラスを含むことができる。いくつかの実施形態において、参照面５４８は、各反射点が点光源（point source）として作用するため、人の眼と同様に反射するように構成された拡散反射器を含むことができる。いくつかの実施形態において、参照面５４８は鏡を含むことができる。いくつかの実施形態において、参照コンポーネント５４０は＋／－５ｍｍの調整可能な光路長を有する。
【0059】
図５Ｆは、いくつかの実施形態による、光学的に結合された構成における光源コンポーネント５１０および参照コンポーネント５４０の斜視図である。図５Ｆでは、ビームスプリッタ５１８は光源コンポーネント５１０の光源５１２からの光を参照コンポーネント５４０に結合するように構成されて示されている。いくつかの実施形態において、参照コンポーネント５４０は参照面５４８からの光をビームスプリッタ５１８に戻すように構成されることができ、該ビームスプリッタは戻った参照光を検出コンポーネントに供給することができる。
【0060】
図５Ｇは、いくつかの実施形態による、例示的な検出コンポーネント５５０の上面図である。いくつかの実施形態において、検出コンポーネント５５０は検出コンポーネント４５０としてＯＣＴ撮像デバイス４００に含まれることができる。図５Ｇに示すように、検出コンポーネント５５０は非球面レンズ５５２、平凹レンズ５５４、アクロマティックレンズ５５６、透過型回折格子５５８、アクロマティックレンズ５６０、偏光子（polarizer）５６２、平凸レンズ５６４および平凹レンズ５６６を含む複数のフィールドレンズ、ならびにＯＣＴカメラ５６８を含む。いくつかの実施形態において、非球面レンズ５５２、平凹レンズ５５４およびアクロマティックレンズ５５６は、ビームスプリッタ５１８から受光する検出された光を拡大するように構成されることができる。例えば、受光した光は、サンプルコンポーネントからの患者の眼から反射された光、参照コンポーネント５４０の参照面５４８によって反射される光を含むことができる。いくつかの実施形態において、ＯＣＴカメラ５６８は、マッハ・ツェンダー（Mach-Zehnder）干渉計および／またはマイケルソン干渉計などの干渉計を含むことができる。
【0061】
いくつかの実施形態において、透過型回折格子５５８はＯＣＴカメラ５６８によって受光される光のスペクトル信号雑音比を改善することができる。いくつかの実施形態において、透過型回折格子５５８は、ＯＣＴカメラ５６８に垂直入射で光を供給するように構成されることができる。いくつかの実施形態において、透過型回折格子５５８は、ＯＣＴカメラ５５８の伝達関数の雑音性能を向上させることができる。
【0062】
いくつかの実施形態において、透過型回折格子５５８は、受光した光の対称性を増加させ、収差を減少させるように構成されることができる。いくつかの実施形態において、透過型回折格子５５８は、受光した光をリトロー角度で透過するように構成されることができる。いくつかの実施形態において、透過型回折格子５５８は、受光した光を波長で分割するように構成されることができる。いくつかの実施形態において、透過型回折格子５５８は、１２００～１８００本／ｍｍの分散回折格子を有することができる。いくつかの実施形態において、透過型回折格子５５８は、１５００～１８００本／ｍｍの分散回折格子を有することができる。いくつかの実施形態において、透過型回折格子５５８は、１８００本／ｍｍの分散回折格子を有することができる。
【0063】
いくつかの実施形態において、アクロマティックレンズ５６０およびフィールドレンズは透過型回折格子５５８からＯＣＴカメラ５６８に向けて光を集光するように構成されることができ、該ＯＣＴカメラは集光された光を検出するように構成されることができる。偏光子５６２は、アクロマティックレンズ５６０とフィールドレンズとの間に位置付けられて示されている。いくつかの実施形態において、偏光子５６２は光源コンポーネント５１０の光源５１２と同じ偏光を有することができるので、光源５１２とは異なる偏光を有する光が濾波される（filtered out）ことができる。いくつかの実施形態において、偏光子５６２は、異なる（例えば、反対の）偏光を有する眼によって反射された患者の眼から受光される光を透過するためになど、光源５１２とは異なる偏光を有することができる。いくつかの実施形態において、フィールドレンズは、受光した光のフィールドを平坦化するように構成されることができる。いくつかの実施形態において、フィールドレンズは、受光した光の主光線角度を調整するように構成されることができる。いくつかの実施形態において、フィールドレンズは、受光した光の発散光線を得るように構成されることができる。
【0064】
図５Ｈは、いくつかの実施形態による、光学的に結合された構成における光源コンポーネント５１０、参照コンポーネント５４０および検出コンポーネント５５０の斜視図である。図５Ｈでは、ビームスプリッタ５１８は光源コンポーネント５１０からの光を参照コンポーネント５４０に結合して、参照コンポーネント５４０から受光する光を検出コンポーネント５５０に供給するように構成されて示されている。
【0065】
図５Ｉは、いくつかの実施形態による、検出コンポーネント５５０、ＩＲカメラ５７０、ならびに集光レンズ５７４および固視表示部５７６を含む固視コンポーネントに結合されるサンプルコンポーネント５２０の斜視図である。図５Ｉに示すように、レンズ５２８、５３０および５３４は瞳リレーコンポーネント（pupil relay component）５９０として構成されることができる。いくつかの実施形態において、両凹レンズ５３０は負の焦点距離を提供するように構成されることができる。いくつかの実施形態において、瞳リレーコンポーネントは同等のスペクトル拡散および空間的拡散を提供し、および／または空間的拡散を減らすことができる。一実施例において、瞳リレーコンポーネントは空間的拡散を５倍減らすことができる。
【0066】
図５Ｉに示すように、レンズ５３４、５３０および５２８を通して患者の眼から受光する少なくともいくつかのＩＲ光はＩＲ眼底ダイクロイック５２６で反射し、集光レンズ５２７によってＩＲカメラ５７０に供給されることができる。いくつかの実施形態において、集光レンズ５７２は、リング照明を用いて構成されることができる。例えば、集光レンズ５７２は、複数のＩＲ発光ダイオード（light emitting diode : ＬＥＤ）のリングを含むことができる。いくつかの実施形態において、ＩＲ ＬＥＤは９１０ｎｍの波長を有することができる。いくつかの実施形態において、ＩＲ ＬＥＤは９４０ｎｍの波長を有することができる。図５Ｉにも示すように、患者の眼から受光する少なくともいくらかの可視光は固視ダイクロイック５２４で反射し、集光レンズ５７４によって固視表示部５７６に供給されることができる。図５Ｉに示すように、いくらかの可視光およびＩＲ光は、ＯＣＴ撮像のために、走査鏡５２２を通して検出コンポーネント５５０にも供給される。図５Ｉでは、レンズ５２８、５３０および５３４は、ＯＣＴおよびＩＲ撮像のための共通の光路を提供する。
【0067】
図６Ａは、いくつかの実施形態による、光干渉断層撮影（ＯＣＴ）・赤外線（ＩＲ）兼用撮像デバイスを備えるマルチモーダル撮像装置６００の代替実施形態の上斜視図である。いくつかの実施形態において、撮像装置６００のコンポーネントは、図４Ａ～図４Ｃおよび図５Ａ～図５Ｉに関連して説明したように構成されることができる。図６Ａに示すように、撮像装置６００は、複数の光源コンポーネントと複数のサンプルコンポーネントと複数の参照コンポーネントと複数の検出コンポーネントとを含む複数のＯＣＴ・ＩＲコンポーネント６０２を含む。サンプルコンポーネントのうち、ビームスプリッタ６１８、走査鏡６２２およびＩＲ眼底ダイクロイック６２６を図６Ａに示している。いくつかの実施形態において、ビームスプリッタ６１８はプレートビームスプリッタにすることができる。検出コンポーネントのうち、アクロマティックレンズ６５４および６５６、透過型回折格子６５８、ならびにＯＣＴカメラ６６８が図６Ａに示されている。図６Ａは、固視表示部６７４、および視度モータ（diopter motor）６８２と視度機構６８４とを含む視度コンポーネントも示す。いくつかの実施形態において、ＯＣＴカメラ６６８は、マッハ・ツェンダー干渉計および／またはマイケルソン干渉計などの干渉計を含むことができる。いくつかの実施形態において、走査鏡６２２は１つ以上のステッパモータ、検流計、ポリゴンスキャナ、微小電気機械スイッチ（ＭＥＭＳ）鏡、および／または他の可動鏡デバイスを用いて作動させることができる。図５Ａに示すように、円柱レンズ５１６は反対方向に向かい合って、曲面が互いに向かい合っている。
【0068】
図６Ｂは、いくつかの実施形態による、撮像装置６００のコンポーネント６０２の側面斜視図である。図６Ｂは、ＯＣＴ・ＩＲコンポーネント６０２、ＩＲカメラ６６４、および固視レンズ６７２と固視表示部６７４とを含む固視コンポーネントを示す。ＯＣＴ・ＩＲコンポーネント６０２は光源コンポーネント、サンプルコンポーネント、参照コンポーネントおよび検出コンポーネントを含む。光源コンポーネントのうち、光源６１２およびビームスプリッタ６１８を図６Ｂに示しており、光源６１２はスーパールミネッセントダイオードとすることができる。サンプルコンポーネントのうち、走査鏡６２２、平凸レンズ６３０、両凹レンズ６３２および平凸レンズ６３４を図６Ｂに示している。レンズ６３０、６３２および６３４は視度調整可能コンポーネント６９０である。いくつかの実施形態において、これらのレンズは、異なる矯正、遠視または老眼を有する患者を補正するために調整されることができる。検出コンポーネントのうち、透過型回折格子６５８およびＯＣＴカメラ６６８が図６５８に示されている。図６Ｂはモータおよび走査窓６５１も示している。
【0069】
図６Ｃは、いくつかの実施形態による、撮像装置６００に含まれることのできる代替コンポーネント６０２’の分解図である。図６Ｃは、光源コンポーネント６１０の光源６１２およびコリメートレンズ６１６と、参照コンポーネント６４０の分散補償器６４２、コリメートレンズ６４４および参照面６４８と、検出コンポーネント６５０のピックオフミラー６５２、反射型回折格子６５８’、フィールドレンズ６６６およびＯＣＴカメラ６６８を示す。いくつかの実施形態において、円柱レンズ６１６は、単独で、または円柱もしくは非球面のビームスプレッダと組み合わせて、光源６１２からの光を患者の網膜眼底を走査するために細長い線にするように構成されることができる。例えば、光が患者の網膜眼底に到達すると、光は第１方向に集光されて、第１方向に垂直な第２方向に引き伸ばすことができる。
【0070】
図６Ｃは、サンプルコンポーネント６２０の瞳リレーレンズ６９０ａと、検出コンポーネント６９０ｃの瞳リレーレンズ６９０ｃも示す。いくつかの実施形態において、瞳リレーレンズ６９０ｃは、ビームスプリッタ６１８の近くに配置される第１レンズと、反射型回折格子６５８’の近くに配置される第２レンズとを含むことができ、第２レンズがビームスプリッタ６１８からの干渉光を拡大することによって、干渉光の角度範囲を減じるように、第１レンズは第２レンズよりも小さい焦点距離を有する。いくつかの実施形態において、反射型回折格子６５８’は干渉光を反射および回折するように構成されることができ、光の異なる波長を第２レンズに向けて異なる方向で伝播させる。いくつかの実施形態において、異なる波長の拡散の方向は光の線の細長い軸の方向に対して垂直にすることができる。図６Ｃに示すように、第２レンズは回折光をピックオフミラー６５２に集光することができ、該ピックオフミラーが回折光をＯＣＴカメラ６６８に向けて反射する。いくつかの実施形態において、ピックオフミラー６５２で反射された光は、ＯＣＴカメラ６６８に向けて円柱レンズ対６６６を通過することができる。いくつかの実施形態において、円柱レンズ対６６６は光のフィールドを平坦化し、反射型回折格子６５８’によるスペクトル方向の光拡散と線の空間方向の光拡散との間の焦点距離を等しくするように構成されることができる。
【0071】
いくつかの実施形態において、ＯＣＴカメラ６６８は受光した光を使用して二次元画像を撮像するように構成されることができる。いくつかの実施形態において、ＯＣＴカメラ６６８は光を２方向に拡散するように構成されることができ、第１方向は反射型回折格子６５８’による光のスペクトル拡散に対応し、第２方向は光の線を形成するために使用される円柱レンズ６１６による光の空間的拡散に対応する。いくつかの実施形態において、ＯＣＴカメラ６６８は深さ情報を得るために、スペクトル方向に沿ってフーリエ変換を行うように構成されることができる。いくつかの実施形態において、線が照明する患者の網膜眼底の部分の二次元画像は、線および深さの細長い方向に対応して得ることができる。いくつかの実施形態において、ＯＣＴカメラ６６８は三次元画像を撮像するように構成されることができる。いくつかの実施形態において、ＯＣＴカメラ６６８は、コンポーネント６０２’が患者の網膜眼底を横切って線を走査しているときに、多数の画像を撮像するように構成されることができる。いくつかの実施形態において、取得した各画像は線の細長い方向に垂直かつ深さ方向に垂直な方向に網膜眼底のスライスに対応させることができる。一実施例において、１５～３０枚の画像を撮像することができ、各画像は網膜眼底の異なるスライスに対応する。
【0072】
いくつかの実施形態において、コンポーネント６０２’は、多数の画像を取得するために、患者の網膜眼底を横切って線を走査するように構成されることができる。いくつかの実施形態において、走査鏡（例えば、走査鏡６２２）は、ビームスプリッタ６１８と瞳リレーレンズ６９０ｃとの間に位置付けることができる。いくつかの実施形態において、走査鏡は、線が走査鏡の異なる向きで患者の網膜眼底の異なるスライスを照明するように走査鏡を回転するように構成されたステッパモータ（例えば、モータおよび走査窓６５１）に装着することができる。他の実施形態において、眼を横切って線を走査するために可動部品を使用しなくてもよい。一実施例において、固視表示部は、患者の両眼が固視物対象を追うときに走査を行えるように、動く固視物対象を含むことができる。
【0073】
図７Ａは、いくつかの実施形態による、撮像装置６００のＯＣＴコンポーネント６０２を図示するブロック図である。図７Ａに示すように、ＯＣＴコンポーネント６０２は、光源コンポーネント６１０、サンプルコンポーネント６２０（図８および図１１Ａにより詳しく示している）、参照コンポーネント６４０および検出コンポーネント６５０（図１０により詳しく示している）を含む。光源コンポーネント６１０は光源６１２を含み、これはスーパールミネッセントダイオード、コリメートレンズ６１６およびビームスプリッタ６１８として示されている。いくつかの実施形態において、コリメートレンズ６１６は、円柱コリメートレンズおよび／または非球面レンズを含むことができる。図６では、ビームスプリッタ６１８は、光源６１２からの光をサンプルコンポーネント６２０と参照コンポーネント６４０とに分割し、サンプルコンポーネント６２０および参照コンポーネント６４０からの反射光を検出コンポーネント６５０に向けるように構成される。サンプルコンポーネント６２０の走査鏡６２２も図６Ｂに示されている。参照コンポーネント６４０は分散補償器６４２、いくつかの実施形態では円柱コリメートレンズにしてもよいコリメートレンズ６４４、および１枚の鏡として示されている参照面６４８ａを含む。いくつかの実施形態において、参照面６４８ａは、各反射点が点光源として作用するため、人の眼と同様に反射するように構成された拡散反射器を含むことができる。
【0074】
図７Ｂは、いくつかの実施形態による、図６Ａ～図６ＢのＯＣＴ・ＩＲ撮像デバイスに含むことのできる代替コンポーネント６０２’’を図示するブロック図である。いくつかの実施形態において、コンポーネント６０２’’は患者の網膜眼底の軸外走査を行うように構成されることができる。例えば、いくつかの実施形態において、参照面６４８ｂのフォールドミラーは、検出コンポーネント６５０の多数の光路に沿って反射光を供給することができるように多数の反射のように軸外に向けることができる。図７Ｂに示すように、コンポーネント６０２’’は、参照コンポーネント６４０’’の参照面６４８ｂが１対のフォールドミラーを含むことを除き、コンポーネント６０２と同様に構成されることができる。多数の光路に沿って光を検出コンポーネント６５０に向かって反射している参照面６４８ｂが示されており、光路の少なくとも１つはサンプルコンポーネント６２０を通して受光する光とは空間的にずれている。図７Ｂは、検出コンポーネント６５０のアクロマティックレンズ５５６およびＯＣＴカメラ６６８をさらに示す。
【0075】
いくつかの実施形態において、軸外照明は、ＯＣＴ撮像に干渉するＤＣおよび／または自己相関成分を除去する手段を提供することができる。いくつかの実施形態において、軸外照明は複素スペクトルの回復を可能にすることによって、全範囲の撮像のための複素解析信号の回復を可能にする。いくつかの実施形態において、撮像範囲を増やして、撮像速度を減じることができる（サンプリングするスペクトル信号を減らすこと、その逆も含む）。
【0076】
いくつかの実施形態において、カメラによって受光される照射線の相対的な配向角は、光の空間方向を変調することができる。いくつかの実施形態において、相互相関変調は以下の式で表すことができる。
【0077】
【数1】
【0078】
いくつかの実施形態において、αはナイキストレートの５０％から９０％の間の空間周波数を提供する角度に設定することができる（例えば、１度から６度）。いくつかの実施形態において、両方向に１．２倍以上のオーバーサンプリングはよりよい信号雑音比および改善された復調を提供することができる。いくつかの実施形態において、ＯＣＴ画像の事前処理は、トリミング、平均スペクトル（例えば、ＤＣ成分）を減じること、および／または１つもしくは複数の窓関数を採用することを含む。いくつかの実施形態において、ＯＣＴ画像の処理には、１つまたは複数の高速フーリエ変換（ＦＦＴ、例えば、ｘ空間ＦＦＴ）、復調（例えば、対象の空間周波数をベースバンドにシフトする）、および／または受け取る信号のＤＣ成分およびＡＣ成分をトリミングすることを含むことができる。いくつかの実施形態において、処理には、さらに、逆ＦＦおよび／またはｋ空間リサンプリングおよび高速フーリエ変換の適用を含むことができる。
【0079】
図８は、いくつかの実施形態による、サンプルコンポーネント６２０および固視コンポーネント６７０の上面図である。図８に示すように、サンプルコンポーネント６２０は、走査鏡６２２、ＩＲ眼底ダイクロイック６２４、固視ダイクロイック６２６、およびアクロマティックレンズにしてもよい対物レンズ６２８を含む。図８には、視度調整可能コンポーネント６８０ａも示されており、これは図６Ｂに示す平凸レンズ６３０および６３４と両凹レンズ６３２とを含み、走査鏡６２２を通して光を受光する。いくつかの実施形態において、視度調整可能コンポーネント６８０ａは、＋／－１０ジオプトリ（diopter）までの視度調整に対応するように構成されることができる。いくつかの実施形態において、視度調整可能コンポーネント６８０ａは、画像品質の妨げとなるおそれのある過度な瞳デスペース（pupil de-space）を誘導することを防止するように構成されることができる。ＩＲ眼底検査システムの場合、走査窓を通してイメージセンサおよび固視標を見る撮像システムが想定される。いくつかの実施形態において、視度調整可能コンポーネント６８０ａはＩＲコンポーネントおよび患者の角膜からの背面反射の影響を実質的に低減するように構成されることができる。いくつかの実施形態において、視度調整可能コンポーネント６８０ａは、患者の眼の水晶体からの蛍光の可視性をなくすかまたは実質的に減じるように構成されることができる。いくつかの実施形態において、視度調整可能コンポーネント６８０ａはシュバイツァー（Schweitzer）技術を採用することができる。
【0080】
図８に示すように、固視コンポーネント６７０は固視ダイクロイック６２６および固視表示部６７４を含む。いくつかの実施形態において、固視ダイクロイックは、固視レンズを通して固視表示部６７４に向けて短い波長の（例えば、可視）光を反射し、長い波長の（例えば、ＩＲ）光を透過するロングパスフィルタとして構成されることができる。いくつかの実施形態において、固視表示部６７４は、可視固視画像（visible fixation image）を表示するように構成されることができる。いくつかの実施形態において、固視表示部６７４は可視固視画像を表示するように構成されたカラーディスプレイにすることができる。いくつかの実施形態において、固視表示部６７４はＮｅｗ Ｈａｖｅｎ Ｄｉｓｐｌａｙ ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌモデルＮＨＤ ０．６－６４６４Ｇディスプレイにすることができる。いくつかの実施形態において、固視表示部６７４は、３．４５平方ミクロンで１４４０×１０８０の解像度を有するモノクロのＳｏｎｙ ＩＭＸ２７３センサにすることができる。いくつかの実施形態において、固視コンポーネント６７０は３．４５平方ミクロンで１４４０×１０８０の解像度を有するＳｏｎｙ ＩＭＸ２７３センサを含むことができる。いくつかの実施形態において、固視表示部６７４の短い寸法（例えば、アスペクト比が４：３、１６：９または１６：１０の場合は垂直方向）は眼を調べる３０度の視野にマッピングする。いくつかの実施形態において、固視表示部６７４は完全な円形の３０度径（degree diameter）の視野、または適切な他の視野がぼやけることを実質的に免れることができる。いくつかの実施形態において、固視表示部６７４（例えば、方形アレイ）は、眼で見るように２０度×２０度の視野にマッピングする。
【0081】
いくつかの実施形態において、いくつかのＩＲ光は、検出コンポーネント６５０まで伝達することもできる。いくつかの実施形態において、固視レンズ６７２は視度補正を提供するために調整可能にすることができる。ＩＲ眼底ダイクロイック６２４は、ＩＲ検出コンポーネント（図９Ａおよび図９Ｄ～図９Ｅに示す）に向けて長い波長の（例えば、ＩＲ）光を反射し、短い波長の（例えば、可視）光を検出コンポーネント６５０まで伝達するショートパスフィルタとして示されている。
【0082】
図９Ａは、いくつかの実施形態による、サンプルコンポーネント６６０ａに連結することのできるＩＲ検出コンポーネント６６０ａの側面図である。図９Ａに示すように、ＩＲ検出コンポーネント６６０ａはＩＲ眼底ダイクロイック６２４、ＩＲ瞳リレー６９０ｂ、乱視矯正器６６２、視度調整可能レンズ６８０ｃおよびＩＲカメラ６６４を含む。図９Ｂは、いくつかの実施形態によるものを含め、瞳リレー６９０ｂおよびファイバ６９２の側面図である。図９Ｃは、いくつかの実施形態による、瞳リレー６９０ｂおよびファイバ６９２の上面図である。
【0083】
図９Ｄは、いくつかの実施形態による、サンプルコンポーネント６２０に連結することのできる代替ＩＲ検出コンポーネント６６０Ｂの側面図である。ＩＲ検出コンポーネント６６０ａと同様に、ＩＲ検出コンポーネント６６０ｂは乱視矯正器６６２、視度調整可能レンズ６８０ｂおよびＩＲカメラ６６４を含む。ＩＲ検出コンポーネント６６０ｂは、複数の軸外ＬＥＤ６９４を含む瞳リレー６９０ｂをさらに含む。いくつかの実施形態において、瞳リレー６９０ｂは、前対物レンズの反射部に低強度スポットを設けるためにホログラフィプレート（holographic plate）をさらに含むことができ、それによって反射部と撮像面との間のカップリングを減らす。
【0084】
図９Ｅは、いくつかの実施形態による、サンプルコンポーネント６２０に連結することのできる別の代替ＩＲ検出コンポーネント６６０ｃの側面図である。ＩＲ検出コンポーネント６６０ａおよび６６０ｂと同様に、ＩＲ検出コンポーネント６６０ｃは乱視矯正器６６２、視度調整可能レンズ６８０ｂおよびＩＲカメラ６６４を含む。ＩＲ検出コンポーネント６６０ｃは、複数の軸外ＬＥＤ６９４および回折プレート６９６を含む瞳リレー６９０ｃをさらに含む。いくつかの実施形態において、回折プレート６９６は前対物レンズの反射部に低強度スポットを設けるように構成されることができ、それによって反射部と撮像面との間のカップリングを減らす。
【0085】
図１０は、いくつかの実施形態による、ビームスプリッタ６１８に連結される検出コンポーネント６５０の上面図である。図１０に示されるように、検出コンポーネント６５０は非球面レンズ６５３、アクロマティックレンズ６５４および６５６、透過型回折格子６５８、フィールドレンズ６６６およびＯＣＴカメラ６６８を含む。いくつかの実施形態において、透過型回折格子６５８は透過型回折格子５５８について説明したように構成されることができる。いくつかの実施形態において、透過型回折格子５５８はＯＣＴカメラ５６８が受光する光のスペクトル信号雑音比を改善することができる。いくつかの実施形態において、透過型回折格子５５８はＯＣＴカメラ５６８に垂直入射で光を供給するように構成されることができる。いくつかの実施形態において、透過型回折格子５５８はＯＣＴカメラ５５８の伝達関数の雑音性能を向上させることができる。いくつかの実施形態において、非球面レンズ６５３は、アクロマティックレンズ６５４の前に瞳リレー６９０ｃを提供するように構成されることができる。いくつかの実施形態において、非球面レンズ６５３は空間的拡散を５倍減らすように構成されることができる。いくつかの実施形態において、アクロマティックレンズ６５４は受光した光を透過型回折格子６５８に向けて平行にするように構成されることができる。いくつかの実施形態において、アクロマティックレンズ６５６は光をＯＣＴカメラ６６８に集光するように構成されることができる。いくつかの実施形態において、フィールドレンズ６６６は、フィールドを平坦化し、主光線角度を調整し、発散する主光線を得るように構成されることができる。
【0086】
図１１Ａは、いくつかの実施形態において、ＯＣＴ・ＩＲ撮像デバイスの走査路を図示するサンプルコンポーネント６２０の側面図である。走査鏡６２２からレンズ６３０、６３２および６３４を通過する水平走査路７９８ａおよび垂直走査路７９８ｂが示されている。
【0087】
図１１Ｂは、走査鏡６２２、固視ダイクロイック６２４、ＩＲ眼底ダイクロイック６２６、ならびに視度調整可能レンズ６３０、６３２、６３４および６３６を含むサンプルコンポーネント６２０の側面図である。いくつかの実施形態において、レンズ６３０、６３２、６３４および／または６３６は、視度補正を提供するために、走査鏡６２２から光軸に沿って患者の眼まで移動可能にすることができる。いくつかの実施形態において、ＩＲカメラ６６４および／またはレンズ６６６は、９１０ｎｍ ＬＥＤまたは９４０ｎｍ ＬＥＤなどのＩＲ ＬＥＤを含むことができる。
【0088】
いくつかの実施形態において、本明細書で（例えば、図４Ａ～図１１Ｂに関連して）説明する撮像装置は、時間領域ＯＣＴを行うように構成できることは理解されるべきである。いくつかの実施形態において、撮像装置の走査鏡は患者の網膜眼底の深さを走査するように構成されることができる。いくつかの実施形態において、走査鏡は、参照コンポーネント５４０または６４０の中の参照面５４８または６４８としてそれぞれ機能することができる。いくつかの実施形態において、撮像装置の圧電式アクチュエータは走査鏡の走査を制御するように構成されることができる。
【0089】
いくつかの実施形態において、本明細書で（例えば、図４Ａ～図１１Ｂに関連して）説明する撮像装置は、単一の深さ画像を形成するように２つの画像を高速連続で撮像するように構成されることができる。いくつかの実施形態において、高速連写で撮像された２つの画像は、時間的に互いに十分に接近して撮影され、２つの画像間で眼の動きが確実に起こらないようにする。発明者らは、従来のカメラのフレームレートは遅すぎてこれを保証することができないことがあることを認識した。例えば、撮像装置の価格を低くしておくためには、フレームレートが毎秒２７６フレーム未満のカメラを使用することがある。いくつかの実施形態において、このようなカメラは、撮像視野を制限することで、はるかに高いフレームレートで動作するよう構成されることができる。遅いフレームレートの使用に関連する欠点を克服するために、図７の参照を含めて本明細書で説明するように、撮像装置の光源をあるフレームの終わり間近に、および次のフレームの始まりにパルス伝送することができる。
【0090】
図１２は、いくつかの実施形態による、撮像装置の１つまたは複数のカメラと同期した複数の光源パルスとしての、（例えば、図４Ａ～図１１Ｂの）撮像装置の光源に関する経時的な光の強度のグラフである。図１２では、点線１２０２は撮像フレームの持続時間を表し、実線１２０４は光パルスの持続時間を表す。光パルスをイメージセンサのフレームレートと同期させることによって、１ｍｓ未満隔てて撮影された眼底の２つの画像を、はるかに長いフレーム期間（例えば、１０ｍｓ）のイメージセンサを使用して得ることができる。
【0091】
図１３は、いくつかの実施形態による、（例えば、図４Ａ～図１１Ｂの）撮像装置に含めることのできる瞳リレーコンポーネントの網膜スポット図を図示するグラフである。図１３では、縮尺は１グリッド１ｍｍであり、３０ｍｍ径の視野は８．５ｍｍ径の円板に相当する。いくつかの実施形態において、本明細書で説明する瞳リレーコンポーネントは５０％ピーク低減を施すように構成されることができる。いくつかの実施形態において、瞳リレーコンポーネントは、２．４４波長の２倍レイリー基準ではなく、解像度のベースライン解釈として１．４１波長の距離で隔てられる２つのエアリーディスクを含むことができる。一実施例において、公称ＩＲ撮像波長が９１０ｎｍで、瞳の径が２．５ｍｍで、空気中における眼の焦点距離が２２．２ｍｍであるが、これは１１ｕｍの回折限界解像度を提供する。別の実施例では、中心白色光波長が５５０ｎｍで、これは７ｕｍに解像度が低下することになる。１０８０列のカメラに向けて網膜眼底の８．５ｍｍ円板の所望の撮像をすると、１６ｕｍあたり１サイクルのナイキスト限界となり、５０％ＭＴＦの撮像品質の目標が得られる。様々なエアリーディスクの隔たりの例示的な光学パターンを図２０Ａ～図２０Ｃに図示する。図２０Ａは、いくつかの実施形態による、１．２２波長の距離分隔てられる２つのエアリーディスクを使用して生成される光学パターンのグラフである。図２０Ｂは、いくつかの実施形態による、１．４１波長の距離分隔てられる２つのエアリーディスクを使用して生成される光学パターンのグラフである。図２０Ｃは、いくつかの実施形態による、２．４４波長の距離分隔てられる２つのエアリーディスクを使用して生成される光学パターンのグラフである。
【0092】
いくつかの実施形態において、走査鏡は患者の眼の瞳孔と共役位置に配置し、撮像装置によって生成される平行ビームを患者の瞳孔の平行ビームに中継するように構成されることができる。一実施例では、走査鏡は入射角４５＋／－６度で、走査厚さ３ｍｍで第１表面反射を生じるように構成されることができる。いくつかの実施形態において、走査鏡は可変角度窓として構成されることができる。
【0093】
図１４Ａは、（例えば、図４Ａ～図１１Ｂの）ＯＣＴ撮像デバイスに含むことのできる異なる３つの光源の結合された干渉振幅を図示する。図１４Ｂは、（例えば、図４Ａ～図１１Ｂの）ＯＣＴ撮像デバイスに含むことのできる異なる３つのダイオードレーザの個々の干渉振幅を図示する。図１４Ｂに示すように、３つの結合されたレーザダイオードの深さ解像度は、個々のレーザダイオードのいずれの深さ解像度よりも大きい。
【0094】
図１５Ａは、多数のダイオードレーザを結合して広帯域放射体１５０１を形成するために可能なある技術を図示する。広帯域放射体１５０１は第１ダイオードレーザ１５０１、第２ダイオードレーザ１５０２および第３ダイオードレーザ１５０３を含む。第１ダイオードレーザ１５０１は、第２ダイオードレーザ１５０２が発する光の波長よりも大きい第１波長の光を発し、第２ダイオードレーザ１５０２が発する光の波長自体は第３ダイオードレーザ１５０３が発する光の波長よりも大きい。第１ダイオードレーザ１５０１からの光は、第１ダイクロイックミラー１５０４で第２ダイオードレーザ１５０２からの光と結合される。第１ダイオードレーザ１５０１からの光および第２ダイオードレーザ１５０２からの光を、第２ダイクロイックミラー１５０５で第３ダイオードレーザ１５０３からの光と結合する。このように、第２ダイクロイックミラー１５０５から得られる出力は、撮像装置で使用することのできる広帯域光である。図１５Ｂは撮像システムに給光するレーザダイオードのそれぞれを図示する。
【0095】
いくつかの実施形態において、レーザ波長は、隣のレーザのスペクトル幅の１．５倍を超えて隔てられない。一実施例では、４０ｎｍ帯域幅の発光体は、３つのレーザのそれぞれが１０ｎｍ帯域幅を有するようにし、隣のレーザのスペクトルピーク間の５ｎｍの隙間を５ｎｍにして作ることができる。
【0096】
ＩＩＩ．蛍光および／または白色光撮像技術
発明者らは、本明細書で説明するように、単独で、またはマルチモーダル撮像装置と組み合わせて実施することのできる改良された白色光および蛍光撮像技術を開発した。いくつかの実施形態において、１つまたは複数の白色光および／または蛍光撮像デバイスを、装置の第１および第２の筐体部の一方または両方に含めることができる。いくつかの実施形態において、蛍光撮像デバイスおよび白色光撮像デバイスを同じ筐体部に含めて、短時間（例えば、数秒）に両方の撮像デバイスで片眼を撮像するようにする。いくつかの実施形態において、本明細書で説明するデバイスは、患者が動かなくても、または患者の両眼を向け直さなくても、白色光画像および蛍光画像を撮像するように構成されることができる。様々な実施例によると、白色光および蛍光撮像デバイスは、５秒未満、３秒未満、および／または１秒未満の期間でそれぞれ白色光画像および蛍光画像を撮像するように構成されることができる。また、撮像デバイスを撮像装置の２つの筐体部に含める実施形態では、各筐体部内の撮像コンポーネントは、上記説明したように、画像を同時におよび／または短時間で撮像するように構成されることができる。
発明者らは、本明細書で説明するように、単独で、またはマルチモーダル撮像装置と組み合わせて実施することのできる改良された白色光および蛍光撮像技術を開発した。いくつかの実施形態において、１つまたは複数の白色光および／または蛍光撮像デバイスを、装置の第１および第２の筐体部の一方または両方に含めることができる。いくつかの実施形態において、蛍光撮像デバイスおよび白色光撮像デバイスを同じ筐体部に含めて、短時間（例えば、数秒）に両方の撮像デバイスで片眼を撮像するようにする。いくつかの実施形態において、本明細書で説明するデバイスは、患者が動かなくても、または患者の両眼を向け直さなくても、白色光画像および蛍光画像を撮像するように構成されることができる。様々な実施例によると、白色光および蛍光撮像デバイスは、５秒未満、３秒未満、および／または１秒未満の期間でそれぞれ白色光画像および蛍光画像を撮像するように構成されることができる。また、撮像デバイスを撮像装置の２つの筐体部に含める実施形態では、各筐体部内の撮像コンポーネントは、上記説明したように、画像を同時におよび／または短時間で撮像するように構成されることができる。
【0097】
いくつかの実施形態において、白色光撮像は、白色光源（または複数のカラーＬＥＤ）からの光で患者の網膜眼底を照明し、白色光カメラを使用して網膜眼底からの反射光を感知することによって行うことができる。一実施例では、複数のカラーＬＥＤが異なる時点で患者の網膜眼底を照明することができ、カメラは異なるカラーＬＥＤに対応する多数の画像を撮像することができ、画像を組み合わせて患者の網膜眼底のカラー画像を作ることができる。いくつかの実施形態において、蛍光撮像は、励起光源（例えば、１つまたは複数の狭帯域ＬＥＤ）を用いて患者の網膜眼底を照明し、蛍光センサおよび／またはカメラを使用して患者の網膜眼底からの蛍光光を感知することによって行うことができる。例えば、励起光源の波長は、患者の網膜眼底の１つまたは複数の標的分子に蛍光を生じさせるように選択して、蛍光光の検出が画像内の分子の場所を示せるようにすることができる。様々な実施形態によると、ある特定の分子の蛍光は、検出された光の寿命、強度、スペクトルおよび／または他の属性に基づいて判別することができる。
【0098】
本明細書で説明するように、撮像装置は、撮像コンポーネントが光路の少なくとも一部分を共有するように、少なくともいくつかのコンポーネントを共有するように構成された蛍光・白色光撮像コンポーネントを含むことができる。その結果、当該コンポーネントを含む撮像装置は、高品質の医療画像を提供しながら、より小型にし、より製造コストを抑えることができる。本明細書で説明される技術は単独で、または組み合わせて実施することができるが、いくつかの実施形態は蛍光撮像コンポーネントのみまたは白色光撮像コンポーネントのみを含むことができることは理解されるべきである。
【0099】
図１６Ａ～図１６Ｂは、いくつかの実施形態による、マルチモーダル撮像装置１６００の白色光および蛍光撮像コンポーネント１６０４の上面図である。図１６Ａは、白色光および蛍光撮像コンポーネント１６０４の部分図と合わせたマルチモーダル撮像装置１６００の上面図で、図１６Ｂは、撮像装置１６００の部分を取り除いた状態の白色光および蛍光撮像コンポーネント１６０４の上面図である。図１６Ａ～図１６Ｂに示すように、白色光および蛍光撮像コンポーネント１６０４は白色光源コンポーネント１６１０、励起光源コンポーネント１６２０、サンプルコンポーネント１６３０、固視表示部１６４０および検出コンポーネント１６５０を含む。いくつかの実施形態において、白色光源コンポーネント１６１０および励起光源コンポーネント１６２０は、患者の網膜眼底からの反射光および／または蛍光光を、検出コンポーネント１６５０を使用して撮像することができるように、サンプルコンポーネント１６３０を通して患者の網膜眼底を照明するように構成されることができる。いくつかの実施形態において、固視表示部１６４０は、撮像中に患者が焦点を合わせるための固視対象を提供するように構成されることができる。
【0100】
いくつかの実施形態において、白色光源コンポーネント１６１０は、本明細書で説明するように、網膜眼底によって反射および／または散乱される光が検出コンポーネント１６５０によって捕捉および撮像されることができるように、患者の網膜眼底を照明するように構成されることができる。図１６Ａ～図１６Ｂに示すように、白色光源コンポーネント１６１０は白色光源１６１２、コリメートレンズ１６１４およびレーザダイクロイック１６１６を含む。いくつかの実施形態において、白色光源１６１２は白色ＬＥＤを含むことができる。いくつかの実施形態において、白色光源１６１２は、実質的に可視スペクトルをカバーするために組み合わせる複数のカラーＬＥＤを含むことができ、それによって白色光源に近似させる。いくつかの実施形態において、白色光源１６１２は１つまたは複数のブルーまたは紫外線（ＵＶ）レーザを含むことができる。
【0101】
いくつかの実施形態において、励起光源コンポーネント１６２０は、患者の網膜眼底の１つまたは複数の標的分子の蛍光を励起して、蛍光光を検出コンポーネント１６５０で捕捉できるように構成されることができる。図１６Ａ～図１６Ｂに示すように、蛍光光源コンポーネントはレーザ１６２２、コリメートレンズ１６２４および鏡１６２６を含む。いくつかの実施形態において、レーザ１６２２は患者の網膜眼底の１つまたは複数の各標的分子の蛍光特性に対応する１つまたは複数の波長で光を生成するように構成されることができる。いくつかの実施形態において、当該分子は網膜眼底で自然に発生することがある。いくつかの実施形態において、当該分子は蛍光撮像のために構成されるバイオマーカーにすることができる。例えば、レーザ１６２２は、４０５ｎｍから４５０ｎｍの間の波長を有する励起光を生成するように構成されることができる。いくつかの実施形態において、レーザ１６２２は、５～６ｎｍの帯域幅を有する光を生成するように構成されることができる。いくつかの実施形態は異なる波長を有する光を生成するように構成された複数のレーザを含むことができる。
【0102】
図１６Ａ～図１６Ｂに示すように、白色光源１６１２は白色光を生成して、コリメートレンズ１６１４を通して白色光をレーザダイクロイック１６１６まで伝達するように構成される。レーザ１６２２は、励起光を生成して、コリメートレンズ１６２４を通して励起光を鏡１６２６まで伝達するように構成され、該鏡１６２６が、励起光をレーザダイクロイック１６１６に向かって反射する。レーザダイクロイック１６１６は、白色光および励起光が患者の網膜眼底への光路を共有するように、白色光を透過し、励起光を反射するように構成されることができる。いくつかの実施形態において、レーザダイクロイック１６１６はロングパスフィルタとして構成されることができる。
【0103】
いくつかの実施形態において、固視表示部１６４０は、撮像中に患者が焦点を合わすための固視対象を表示するように構成されることができる。固視表示部１６４０は、固視ダイクロイック１６４２に固視光を供給するように構成されることができる。いくつかの実施形態において、固視ダイクロイック１６４２は、固視光、白色光および励起光のすべてが固視ダイクロイック１６４２から患者の網膜眼底までの光路を共有するように、固視光を透過し、白色光および励起光を反射するように構成されることができる。
【0104】
いくつかの実施形態において、サンプルコンポーネント１６３０は、白色光および励起光を患者の網膜眼底に供給し、患者の網膜眼底からの反射光および／または蛍光光を検出コンポーネント１６５０に供給するように構成されることができる。図１６Ａ～図１６Ｂに示すように、サンプルコンポーネント１６３０はアクロマティックレンズ１６３２、虹彩絞り１６３４、照明鏡１６３６およびアクロマティックレンズ１６３８を含む。いくつかの実施形態において、アクロマティックレンズ１６３２および１６３８は白色光、励起光および固視光を患者の網膜眼底に集光するように構成されることができる。いくつかの実施形態において、虹彩絞り１６３４は、異なる光源からの光が患者の網膜眼底それぞれの部分に集光するように、白色光、励起光および／または固視光のいくつかを散乱させるように構成されることができる。いくつかの実施形態において、照明鏡１６３６は、撮像軸（imaging axis）に平行な方向に位置決めコンポーネント１６３７を移動することなどにより、調整可能にすることができる。いくつかの実施形態において、アクロマティックレンズ１６３８は、さらに、患者の網膜眼底からの反射光および／または蛍光光を検出コンポーネント１６５０に供給するように構成されることができる。
【0105】
検出コンポーネント１６５０は、患者の網膜眼底からの光を集光および捕捉して、受光した光を使用して画像を作るように構成されることができる。図１６Ａ～図１６Ｂに示すように、検出コンポーネント１６５０は、アクロマティックレンズ１６５２、ダイクロイック１６５４、集光レンズ１６５６およびカメラ１６５８を含む。いくつかの実施形態において、アクロマティックレンズ１６５２および集光レンズ１６５６は、カメラ１６５８が受光した光を使用して画像を撮像することができるように、受光した光をカメラ１６５８に集光するように構成されることができる。いくつかの実施形態において、ダイクロイック１６５４は、励起光がカメラ１６５８に到達しないように、白色光および蛍光光を透過し、励起光を反射するように構成されることができる。
【0106】
図１７は、いくつかの実施形態による、撮像装置に含めることのできる代替の蛍光・白色光撮像コンポーネント１７０４の斜視図である。例えば、いくつかの実施形態において、蛍光・白色光撮像コンポーネント１７０４は、上記述べたように、撮像装置の第１および／または第２の筐体部に配置することができる。図１７に示すように、蛍光・白色光撮像コンポーネント１７０４は、白色光源コンポーネント１７１０および白色光カメラ１７６０を含む白色光撮像コンポーネントと、励起光源コンポーネント１７２０および蛍光検出コンポーネント１７７０を含む蛍光撮像コンポーネントとを含む。蛍光・白色光撮像コンポーネント１７０４は、サンプルコンポーネント１７３０および検出コンポーネント１７５０をさらに含み、これらは蛍光・白色光撮像のために共通の撮像路を含む。いくつかの実施形態において、白色光源コンポーネント１７１０および励起光源コンポーネント１７２０はサンプルコンポーネント１７３０に光を供給するように構成されることができ、該サンプルコンポーネントが患者の網膜眼底に光を集光することができる。いくつかの実施形態において、検出コンポーネント１７５０は、患者の網膜眼底から反射されるおよび／または発せられる光を受光して、受光した白色光を白色光カメラ１７６０に、蛍光光を蛍光検出コンポーネント１７７０に供給するように構成されることができる。
【0107】
いくつかの実施形態において、白色光源コンポーネント１７１０は、本明細書で説明するように、網膜眼底によって反射および／または散乱される光を白色光カメラ１７６０で捕捉および撮像することができるように、患者の網膜眼底を照明するように構成されることができる。図１７では、白色光源コンポーネント１７１０は、白色光源１７１２およびコリメートレンズ１７１４を含む。いくつかの実施形態において、白色光源１７１２は、白色ＬＥＤを含むことができる。いくつかの実施形態において、白色光源１７１２は、可視スペクトルを実質的にカバーするために組み合わせる複数のカラーＬＥＤを含むことができ、それによって白色光源に近似させる。
【0108】
いくつかの実施形態において、励起光源コンポーネント１７２０は患者の網膜眼底の蛍光性分子を励起する光を生成して、蛍光光を蛍光検出コンポーネント１７７０で捕捉および撮像することができるように構成されることができる。図１７では、励起光源コンポーネント１７２０は第１および第２のレーザ１７２２ａおよび１７２２ｂと、第１および第２のコリメートレンズ１７２４ａおよび１７２４ｂと、第１および第２のレーザダイクロイック１７２６ａおよび１７２６ｂとを含む。いくつかの実施形態において、第１および第２のレーザ１７２２ａおよび１７２２ｂは患者の網膜眼底の１つまたは複数の各標的分子の蛍光特性に対応する波長の光を生成するように構成されることができる。いくつかの実施形態において、当該分子は網膜眼底に自然発生することがある。いくつかの実施形態において、当該分子は蛍光撮像のために構成されたバイオマーカーにすることができる。いくつかの実施形態において、第１および第２のレーザ１７２２ａおよび１７２２ｂは、患者の網膜眼底を撮像するための単一の光路に結合することのできる波長の光を生成するように構成されることができる。いくつかの実施形態において、第１レーザ１７２２ａは４０５ｎｍの波長を有する励起光を生成するように構成されることができる。いくつかの実施形態において、第２レーザ１７２２ｂは４５０ｎｍの波長を有する励起光を生成するように構成されることができる。いくつかの実施形態において、第１レーザ１７２２ａおよび／または第２レーザ１７２２ｂは、５～６ｎｍの帯域幅を有する光を生成するように構成されることができる。いくつかの実施形態は図１７に示すよりも少ないレーザまたは多いレーザを含んでもよいことは理解されるべきである。様々な実施形態によると、励起光源コンポーネント１７２０は、それぞれ４０５ｎｍ、４５０ｎｍ、４７３ｎｍ、４８８ｎｍ５２０ｎｍおよび６３３ｎｍの波長の光を生成するように構成された３つから６つのレーザを含むことができる。いくつかの実施形態において、励起光源コンポーネント１７２０は、蛍光強度測定に適した励起光を供給するように構成されることができる。一実施例では、励起光源コンポーネント１７２０は、可視光スペクトルにまたがるＬＥＤの範囲を含むことができる。
【0109】
図１７に示すように、第１レーザ１７２２ａは励起光を、コリメートレンズ１７２４ａを通して第１レーザダイクロイック１７２６ａに向けて発するように構成される。いくつかの実施形態において、第１レーザダイクロイック１７２６ａは、第１レーザ１７２２ａからの光が第１レーザダイクロイック１７２６ａから第２レーザダイクロイック１７２６ｂまで白色光源１７１２からの光と光路を共有するように、白色光源１７１２からの光を透過し、第１レーザ１７２２ａからの光を反射するように構成されることができる。いくつかの実施形態において、第１レーザダイクロイック１７２６ａはロングパスフィルタとして構成することができる。図１７にも示されるように、第２レーザ１７２２ｂは励起光を、コリメートレンズ１７２４ｂを通して第２レーザダイクロイック１７２６ｂに向けて発するように構成される。いくつかの実施形態において、第２レーザダイクロイック１７２６ｂは、第２レーザ１７２２ｂからの光が白色光源１７１２および第１レーザ１７２２ａからの光と光路を共有するように、白色光源１７１２および第１レーザ１７２２ａからの光を透過し、第２レーザ１７２２ｂからの光を反射するように構成されることができる。いくつかの実施形態において、第２レーザダイクロイック１７２６ｂはロングパスフィルタとして構成されることができる。図１７では、白色光源１７１２、第１レーザ１７２２ａおよび第２レーザ１７２２ｂからの光は第２レーザダイクロイック１７２６ｂからビームスプリッタ１７５４までの光路を共有し、その点で、受光する蛍光光および白色光が蛍光検出コンポーネント１７７０と白色光カメラ１７６０とにそれぞれ分割される。
【0110】
図１７に示すように、鏡１７２８は、結合された光をサンプルコンポーネント１７３０に向けて反射するように構成される。いくつかの実施形態において、鏡１７２８は、平面鏡にすることができる。いくつかの実施形態において、鏡１７２８は、反射光のサイズおよび／または発散を調整するように構成される球面鏡にすることができる。
【0111】
いくつかの実施形態において、サンプルコンポーネント１７３０は、白色光源コンポーネント１７１０および励起光源コンポーネント１７２０からの白色光および励起光を患者の網膜眼底に集光するように構成されることができる。図１７に示すように、サンプルコンポーネント１７３０は、第１アクロマティックレンズ１７３２および散乱コンポーネント１７３４を含む。散乱コンポーネント１７３４は、鏡１７２８からの光を第１アクロマティックレンズ１７３２に向けて反射するように構成されることができる。いくつかの実施形態において、散乱コンポーネント１７３４は、平面鏡にすることができる。いくつかの実施形態において、散乱コンポーネント１７３４は、平面鏡よりも患者の網膜眼底のより均一な照明を提供するように構成された散乱面を有する鏡にすることができる。いくつかの実施形態において、散乱コンポーネント１７３４は、１２００グリットの散乱面を有することができる。様々な実施形態によると、散乱コンポーネント１７３４は、８００グリット、１０００グリット、１４００グリットまたは１６００グリットの散乱面を有することができる。
【0112】
図１７に示すように、散乱コンポーネント１７３４は、いくらかの光を散乱コンポーネント１７３４に通過させるように構成された穴１７３６を含む。いくつかの実施形態において、穴１７３６を通過する第２レーザダイクロイック１７２６ｂを通して受光された光は撮像に使用しなくてもよい。いくつかの実施形態において、穴１７３６は、患者の網膜眼底から受光する散乱光を、散乱コンポーネント１７３４を通して白色光カメラ１７６０および蛍光検出コンポーネント１７７０に向けて通過させるように構成されることができる。いくつかの実施形態において、穴１７３６は円柱形状にすることができる。いくつかの実施形態において、穴１７３６は、雑音光が白色光カメラ１７６０および蛍光検出コンポーネント１７７０に到達しないように構成されることができる。例えば、穴１７３６は、患者の網膜眼底から光を受光する方向以外の方向から散乱コンポーネント１７３４に入射する光が、白色光カメラ１７６０および蛍光検出コンポーネント１７７０に到達するのを遮るように構成されることができる。いくつかの実施形態において、穴１７３６の内壁の少なくとも一部分は、反射を低減するように構成された黒色材料を含むことができる。いくつかの実施形態において、黒色材料は黒色のテープにすることができる。いくつかの実施形態において、穴１７３６は、反射を低減するような形状を有することができる。例えば、いくつかの実施形態において、穴１７３６は、円錐形の形状を有することができる。
【0113】
第１アクロマティックレンズ１７３２は、散乱コンポーネント１７３４を通して受光した光を患者の網膜眼底に集光するように構成されることができる。いくつかの実施形態において、第１アクロマティックレンズ１７３２は、患者の網膜眼底から受光する光を平行にするように構成されることができる。いくつかの実施形態において、第１アクロマティックレンズ１７３２は、受光がほぼ平行にされることになる網膜眼底からの距離に位置付けることができる。一実施例では、第１アクロマティックレンズ１７３２の焦点距離は２０ｍｍにすることができ、第１アクロマティックレンズ１７３２から患者の眼の正面までの距離を３７ｍｍにすることができる。
【0114】
いくつかの実施形態において、励起光源コンポーネント１７２０は、サンプルコンポーネント１７３０によって光が網膜眼底に集光されるときに、患者の網膜眼底に蛍光を生じさせるように構成されることができる。いくつかの実施形態において、蛍光は患者の網膜眼底に励起光の波長とは異なる波長の光を発生させることができる。例えば、励起光で励起されて、蛍光光を発することで応答することのできる標的分子によって、蛍光光は励起光の波長よりも３０～５０ｎｍ、５０～７０ｎｍまたは７０～８０ｎｍ長い波長を有することができる。いくつかの実施形態において、サンプルコンポーネント１７３０は、患者の網膜眼底から励起光および蛍光光の両方を受光して、受光した光を検出コンポーネント１７５０に供給するように構成されることができる。
【0115】
いくつかの実施形態において、検出コンポーネント１７５０は、サンプルコンポーネント１７３０から光を受光して、受光した白色光を白色光カメラ１７６０に、蛍光光を蛍光検出コンポーネント１７７０に供給するように構成されることができる。図１７に示すように、検出コンポーネント１７５０は、第２アクロマティックレンズ１７５２およびビームスプリッタ１７５４を含む。いくつかの実施形態において、第２アクロマティックレンズ１７５２は、サンプルコンポーネント１７３０を通して患者の網膜眼底から受光する光をさらに平行にするように構成されることができる。いくつかの実施形態において、受光した光は、第１アクロマティックレンズ１７３２よりも第２アクロマティックレンズ１７５２で大きな拡散を有することができる。したがって、いくつかの実施形態において、第２アクロマティックレンズ１７５２は、第１アクロマティックレンズ１７３２よりも大きな径を有することができる。一実施例では、第１アクロマティックレンズ１７３２は半インチ径を有することができ、第２アクロマティックレンズ１７５２は１インチ径を有することができる。
【0116】
いくつかの実施形態において、ビームスプリッタ１７５４は、受光した光のいくらかを白色光カメラ１７６０に向かって反射し、受光した光のいくらかを蛍光検出コンポーネント１７７０に伝達するように構成されることができる。いくつかの実施形態において、ビームスプリッタ１７５４は受光した光の半分を白色光カメラ１７６０に向かって反射し、受光した光の半分を蛍光検出コンポーネント１７７０に伝達するように構成されることができる。いくつかの実施形態において、光のレベルは白色光カメラ１７６０よりも蛍光検出コンポーネント１７７０の方を低くすることができる。したがって、いくつかの実施形態において、ビームスプリッタ１７５４は、受光した光を白色光カメラ１７６０に向かって反射するよりも多く蛍光検出コンポーネント１７７０に伝達するように構成されることができる。いくつかの実施形態において、ビームスプリッタ１７５４は光の９０％、９５％、９９％または９９．９％を蛍光検出コンポーネント１７７０に透過し、光の１０％、５％、１％または０．１％を白色光カメラ１７６０に向かって反射するように構成されることができる。図１７に示すように、ビームスプリッタ１７５４は、蛍光撮像および白色光撮像のために光路を分離する。
【0117】
いくつかの実施形態において、白色光カメラ１７６０は、ビームスプリッタ１７５４から反射される光を検出して、分析のために画像データを格納するように構成されることができる。いくつかの実施形態において、白色光カメラ１７６０は、高解像度カラーデジタルカメラにすることができる。いくつかの実施形態において、白色光カメラ１７６０は、３～１０メガピクセルの解像度を有することができる。いくつかの実施形態において、白色光カメラ１７６０は、高解像度モノクロデジタルカメラにすることができる。いくつかの実施形態において、白色光源１７１２は複数のカラーＬＥＤを含むことができ、白色光カメラ１７６０は患者の網膜眼底のカラー画像を撮像するように構成されることができる。一実施例では、光源１７１２は赤色ＬＥＤ、青色ＬＥＤおよび緑色ＬＥＤを含み、各ＬＥＤが時間的に順次光を発するように構成され、白色光カメラ１８６０はその順次の発光ごとに個別の画像を撮像するように構成されることができる。白色光カメラ１７６０および／または白色光カメラ１７６０に連結される処理回路は、その順次の発光ごとに撮像された画像を組み合わせて、網膜眼底のカラー画像を作るように構成されることができる。
【0118】
いくつかの実施形態において、蛍光検出コンポーネント１７７０は、ビームスプリッタ１７５４を通して伝達される蛍光光を検出し、光から蛍光情報を取得するように構成されることができる。図１７に示すように、蛍光検出コンポーネント１７７０はスペクトルフィルタ１７７２、フィールドレンズ１７７４および蛍光センサ１７７６を含む。いくつかの実施形態において、スペクトルフィルタ１７７２は励起光を遮り、蛍光光を透過するように構成されることができる。一実施例では、スペクトルフィルタ１７７２は、４０５ｎｍおよび４５０ｎｍの波長を有する光を遮るように構成されることができる。いくつかの実施形態において、フィールドレンズ１７７４は、受光した光を蛍光センサ１７７６に集光するように構成されることができる。
【0119】
いくつかの実施形態において、蛍光センサ１７７６は、少なくとも２つの異なる分子からの蛍光発光を区別するように構成されることができる。いくつかの実施形態において、蛍光センサ１７７６は、蛍光発光が異なる寿命を有する分子を区別するように構成されることができる。例えば、いくつかの実施形態において、蛍光センサ１７７６は、受光した光の寿命を判別することによって、患者の網膜眼底で異なる分子の場所を判別するように構成されることができる。いくつかの実施形態において、蛍光センサ１７７６は蛍光発光が異なる波長を有する分子を区別するように構成されることができる。例えば、いくつかの実施形態において、蛍光センサ１７７６は、受光した光の寿命を判別することによって、網膜眼底で異なる分子の場所を判別するように構成されることができる。いくつかの実施形態において、蛍光センサ１７７６は、蛍光発光が異なる強度を有する分子を区別するように構成されることができる。例えば、いくつかの実施形態において、蛍光センサ１７７６は、受光した光の強度を判別することによって、網膜眼底で異なる分子の場所を判別するように構成することができる。様々な実施形態によると、蛍光センサ１７７６は寿命、スペクトル、強度および／または他の測定値について単独で、または組み合わせて構成されてもよいことは理解されるべきである。
【0120】
図１８は、いくつかの実施形態による、撮像装置に含めることのできる別の代替蛍光・白色光撮像コンポーネント１８０４の斜視図である。図１８に示すように、蛍光・白色光撮像コンポーネント１８０４は、白色光源コンポーネント１８１０、励起光源コンポーネント１８２０、サンプルコンポーネント１８３０および検出コンポーネント１８５０を含む。いくつかの実施形態において、白色光源コンポーネント１８１０および励起光源コンポーネント１８２０は、患者の網膜眼底を撮像するために、光をサンプルコンポーネント１８３０に供給するように構成されることができる。いくつかの実施形態において、サンプルコンポーネント１８３０は、光を患者の網膜眼底に集光して、応答して患者の網膜眼底によって反射されるおよび／または発せられる光を受光するように構成されることができる。いくつかの実施形態において、検出コンポーネント１８５０は、サンプルコンポーネント１８３０を通して受光した光を使用して画像を撮像するように構成されることができる。蛍光・白色光コンポーネント１７０４が白色光カメラ１７６０および蛍光検出コンポーネント１７７０を含むのに対して、検出コンポーネント１８５０は白色光・蛍光兼用センサ１８５８を含む。また、励起光源コンポーネント１７２０が第１および第２のレーザ１７２２ａおよび１７２２ｂを含むのに対して、単一のレーザ１８２２を含む励起光源コンポーネント１８２０が図１８に示されている。図１８に図示する実施形態において、白色光・蛍光センサ１８５８は、異なる蛍光発光波長を有する分子を区別するように構成される。蛍光・白色光撮像コンポーネント１８０４は固視表示部１８４０をさらに含み、これは撮像中に患者が目視の焦点を合わせるための固視対象を提供するように構成される。
【0121】
いくつかの実施形態において、白色光源コンポーネント１８１０は、患者の網膜眼底に伝達するために白色光を供給するように構成されることができる。図１８に示すように、白色光源コンポーネント１８２０は白色光源１８１２およびコリメートレンズ１８１４を含み、これらは図１７に関連して白色光源１７１２およびコリメートレンズ１７１４について説明したように構成されることができる。
【0122】
いくつかの実施形態において、励起光源コンポーネント１８２０は、患者の網膜眼底の１つまたは複数の標的分子から蛍光発光を励起させるために、励起光を供給するように構成されることができる。図１８に示すように、励起光源コンポーネント１８２０は、レーザ１８２２、コリメートレンズ１８２４、鏡１８２６およびレーザダイクロイック１８１６を含む。いくつかの実施形態において、レーザ１８２２は第１および／または第２のレーザ１７２２ａおよび／または１７２２ｂについて説明したように構成されることができ、コリメートレンズ１８２４は、第１および／または第２のコリメートレンズ１７２４ａおよび／または１７２４ｂについて説明したように構成されることができ、レーザダイクロイック１８１６は、第１および／または第２のレーザダイクロイック１７２６ａおよび／または１７２６ｂについて説明したように構成されることができる。鏡１８２６は、レーザ１８２２からの光をレーザダイクロイック１８１６に向かって反射するように構成されることができる。図１８に示すように、励起光および白色光は、レーザダイクロイック１８１６から白色光・蛍光センサ１８５８までの光路を共有する。
【0123】
いくつかの実施形態において、固視表示部１８４０は、患者の両眼が撮像に望ましい方向に向くように、撮像中に患者が焦点を合わせるための固視対象を提供するように構成されることができる。例えば、いくつかの実施形態において、固視表示部１８４０は、固視対象として点または家を表示するように構成されることができる。図１８に示すように、固視表示部は、固視光を固視ダイクロイック１８４２に供給するように構成される。いくつかの実施形態において、白色光、励起光および固視光が、サンプルコンポーネント１８３０を通して患者の網膜眼底に伝達するために結合されるように、固視ダイクロイック１８４２は、白色光および励起光を反射し、固視光を透過するように構成されることができる。
【0124】
いくつかの実施形態において、サンプルコンポーネント１８３０は、白色光、励起光および固視光を患者の網膜眼底に供給するように構成されることができる。図１８に示すように、サンプルコンポーネント１８３０は、第１アクロマティックレンズ１８３２、虹彩絞り１８３４、入射鏡１８３６および第２アクロマティックレンズ１８３８を含む。いくつかの実施形態において、第２アクロマティックレンズ１８３８は、患者の網膜眼底から反射されるおよび／または発せられる光を受光して、検出コンポーネント１８５０に伝達するために受光した光を平行にするように構成される。
【0125】
いくつかの実施形態において、検出コンポーネント１８５０は、患者の網膜眼底から受光した光を使用して、画像を撮像するように構成されることができる。図１８に示すように、検出コンポーネント１８５０は、虹彩絞り１８５２、集光レンズ１８５４、ダイクロイック１８５６、および白色光・蛍光センサ１８５８を含む。いくつかの実施形態において、虹彩絞り１８５２は、患者の網膜眼底から光を受光する方向以外の方向から受光する光が白色光・蛍光センサ１８５８に到達しないように構成されることができる。いくつかの実施形態において、集光レンズ１８５４は、患者の網膜眼底から受光した光を白色光・蛍光センサ１８５８に集光するように構成されることができる。いくつかの実施形態において、ダイクロイック１８５６は、反射された励起光が白色光・蛍光センサ１８５８に到達しないように構成されることができる。いくつかの実施形態において、ダイクロイック１８５６は、ロングパスフィルタとして構成されることができる。
【0126】
図１９は、いくつかの実施形態による、マルチモーダル撮像装置の他の白色光および／または蛍光撮像コンポーネントと組み合わせて含めることのできる代替サンプルコンポーネント１９３０および検出コンポーネント１９５０の側面図である。図１９に示すように、サンプルコンポーネント１９３０は瞳リレーレンズ１９９０を含み、これは平凸レンズ１９３２および１９３６と両凹レンズ１９３４とを含む。いくつかの実施形態において、両凹レンズ１９３４は負分散および／またはフィールドの平坦化を提供するように構成されることができる。いくつかの実施形態において、両凹レンズ１９３４は、負の焦点距離を提供するように構成されることができる。いくつかの実施形態において、サンプルコンポーネント１９３０は、図１７～図１８に関連して本明細書で説明するような、他のサンプルコンポーネントをさらに含むことができる。様々な実施形態によると、サンプルコンポーネント１９３０は、軸上または軸外照明リングから患者の網膜眼底を照明するように構成されることができる。
【0127】
図１９にも示すように、検出コンポーネント１９５０は、アクロマティックレンズ１９５２および１９５６とカメラ１９５８とを含む。いくつかの実施形態において、アクロマティックレンズ１９５２および１９５６は、照射されるフィールド（field）を平坦化し、主光線角度を調整し、発散する主光線を得るように構成されることができる。いくつかの実施形態において、カメラ１９５８は、白色光および／または蛍光撮像センサにすることができる。いくつかの実施形態において、瞳リレーレンズ１９９０は、カメラ１９５８の像面湾曲を補正するために調整されることができる。例えば、図１９に示すように、瞳リレーレンズ１９９０は、異なる波長の光を異なる角度で空間的に分散するように構成される。図示するように、アクロマティックレンズ１９５２および１９５６は、異なる波長の光をカメラ１９５８の異なる各部分に集光するように構成される。
【0128】
ＩＶ．用途
発明者らは、本明細書で説明する撮像装置を使用して実施することのできる改良された撮像技術を開発した。様々な実施形態によると、当該撮像技術は生体認証、健康状態の判別、および疾病診断などに使用することができる。
発明者らは、本明細書で説明する撮像装置を使用して実施することのできる改良された撮像技術を開発した。様々な実施形態によると、当該撮像技術は生体認証、健康状態の判別、および疾病診断などに使用することができる。
【0129】
発明者らは、本明細書で説明する技術により撮像される１つまたは複数の画像に、人の網膜眼底の外観によって様々な病気が示唆されうることを認識するにいたった。例えば、糖尿病性網膜症は、小さい血管の血管壁から突出した小さな膨らみまたは微小動脈瘤によって示唆されることがあり、ときには流体および血液が網膜に漏れている場合がある。さらに、より大きな網膜血管が膨張し始めて、径が不揃いになる可能性もある。網膜の神経繊維が膨らみ始めることもある。ときには、黄斑浮腫など、網膜の中心部（黄斑）が膨らみ始める。傷ついた血管は閉塞することがあり、網膜に新たな血管の異常成長を生じさせる。緑内障性視神経症、または緑内障は、軸索および二次的網膜神経節細胞の消失の結果として、乳頭周囲網膜神経繊維層（retinal nerve fiber layer : ＲＮＦＬ）の薄化および視神経乳頭陥凹によって示唆されることがある。発明者らは、例えばＯＣＴで示唆されるＲＮＦＬ欠損が、緑内障の最も早期の徴候の１つであることを認識するにいたった。さらに、加齢黄斑変性（age-related macular degeneration : ＡＭＤ）は、黄斑の剥離および／または持ち上がり、網膜中心帯の色素上皮層の下の黄色みを帯びた物質などの斑状色素沈着の障害、および／または黄斑ドルーゼン、末梢ドルーゼンおよび／または顆粒状型ドルーゼンなどのドルーゼンによって示唆されることがある。ＡＭＤは、色素沈着過度のくっきりと線引きされる丸い領域などの地図状萎縮、円形萎縮および／または網膜下液によっても示唆されることがある。スターガルト病は、網膜の中心部分の光受容体細胞の死によって示唆されることがある。黄斑浮腫は中心窩周囲の領域の溝によって示唆されることがある。黄斑円孔は、黄斑の穴によって示唆されることがある。飛蚊症は焦点が合わない光路不明瞭さによって示唆されることがある。網膜剥離は重度の視神経乳頭障害、および／または下の色素上皮からの分離によって示唆されることがある。網膜変性は網膜の変質によって示唆されることがある。中心性漿液性網膜症（Central serous retinopathy : ＣＳＲ）は黄斑の感覚網膜の隆起、および／または色素上皮からの局所的な剥離によって示唆されることがある。脈絡膜悪性黒色腫は、脈絡膜に始まる色素細胞由来の悪性腫瘍によって示唆されることがある。白内障は不透明な水晶体によって示唆されることがあり、ぼやけた蛍光寿命および／または２Ｄ網膜眼底画像を生じさせることもある。黄斑部毛細血管拡張症は黄斑について劇的に増加している蛍光寿命のリング、および中心窩とその周囲の小さい血管の劣化によって示唆されることがある。アルツハイマー病およびパーキンソン病は、ＲＮＦＬの薄化によって示唆されることがある。糖尿病性網膜症、緑内障および他のそのような病気が、適切に検査されて治療されなければ、失明または重度の視覚障害に至ることがあることは理解されるべきである。
【0130】
したがって、いくつかの実施形態において、人の様々な病状の前段階を、本明細書に説明する技術により撮像されたその人の網膜眼底の１つまたは複数の画像に基づいて判別することができる。例えば、上述した特定の病状の徴候（例えば、加齢黄斑変性の黄斑の剥離および／または持ち上がり）のうちの１つまたは複数が撮像された画像で検出される場合、その人はその病状にかかりやすい可能性がある。
【0131】
発明者らは、いくつかの健康状態を本明細書で説明する蛍光撮像技術を使用して検出することができることも認識するにいたった。例えば、黄斑円孔は５４０ｎｍおよび／または４３０～４６０ｎｍの蛍光発光波長を有する患者の眼の網膜色素上皮（retinal pigment epithelium : ＲＰＥ）および／または黄斑色素を励起するために、３４０～５００ｎｍの励起光の波長を使用して検出することができる。ＲＰＥからの蛍光は主にＲＰＥライゾームからのリポフスチンが原因である可能性がある。網膜動脈閉塞症は、５２０ｎｍ～５７０ｎｍの蛍光発光波長を有する患者の眼のフラビンアデニンジヌクレオチド（Flavin adenine dinucleotides : ＦＡＤ）、ＲＰＥおよび／またはニコチンアミドアデニンジヌクレオチド（nicotinamide adenine dinucleotide : ＮＡＤＨ）を励起するために、４４５ｎｍの励起光波長を使用して検出することができる。ドルーゼンのＡＭＤは、５４０ｎｍおよび／または４３０～４６０ｎｍの蛍光発光波長を有する患者の眼のＲＰＥを励起するために、３４０～５００ｎｍの励起光波長を使用して検出することができる。地図状萎縮を含むＡＭＤは、５２０～５７０ｎｍの蛍光発光波長を有する患者の眼のＲＰＥおよびエラスチンを励起するために、４４５ｎｍの励起光波長を使用して検出することができる。血管新生型のＡＭＤは、患者の脈絡膜および／または網膜内層を励起することによって検出することができる。糖尿病性網膜症は、５９０～５６０ｎｍの蛍光発光波長を有する患者の眼のＦＡＤを励起するために、４４８ｎｍの励起光波長を使用して検出することができる。中心性漿液性脈絡網膜症（Central serous chorio-retinopathy : ＣＳＣＲ）は、５２０～５７０ｎｍの蛍光発光波長を有する患者の眼のＲＰＥおよびエラスチンを励起するために、４４５ｎｍの励起光波長を使用して検出することができる。スターガルト病は、５４０ｎｍおよび／または４３０～４６０ｎｍの蛍光発光波長を有する患者の眼のＲＰＥを励起するために、３４０～５００ｎｍの励起光波長を使用して検出することができる。コロイデレミアは、５４０ｎｍおよび／または４３０～４６０ｎｍの蛍光発光波長を有する患者の眼のＲＰＥを励起するために、３４０～５００ｎｍの励起光波長を使用して検出することができる。
【0132】
発明者らは、人の網膜眼底の撮像された画像を使用して、その人の様々な健康問題を診断するための技術も開発した。例えば、いくつかの実施形態において、上述した病気のいずれかを診断することができる。
【0133】
いくつかの実施形態において、本明細書で説明する撮像技術は健康状態の判別に使用することができ、該健康状態には心臓の健康、循環器病、貧血、網膜毒性、ボディマス指数、水分重量、水分補給状態、筋肉量、年齢、喫煙習慣、血中酸素レベル、心拍数、白血球数、赤血球数、および／またはそのような他の健康属性を含むことができる。例えば、いくつかの実施形態において、少なくとも４０ｎｍの帯域幅を有する光源は、直径６μｍの赤血球および少なくとも１５μｍの直径を有する白血球を捕捉する十分な撮像解像度で構成することができる。したがって、本明細書で説明する撮像技術は、赤血球および白血球の分類および算定、血液中のそれぞれの密度の推定および／またはそのような他の判別をしやすくするように構成することができる。
【0134】
いくつかの実施形態において、本明細書で説明する撮像技術は、血液の流量を測定するために、血液細胞の移動をトラッキングする（tracking）ことを可能にする。いくつかの実施形態において、本明細書で説明する撮像技術は、血管の幅をトラッキングすることを可能にして、血圧の変化および豊富さの推定を提供することができる。例えば、１μｓ以内に完了する三次元（３Ｄ）空間スキャンを使用して赤血球および白血球を解像するように構成された、本明細書で説明する撮像装置は、毎秒１メートルで血球細胞の動きを捕捉するように構成されることができる。いくつかの実施形態において、スーパールミネッセントダイオード、ＬＥＤ、および／またはレーザなど、本明細書で説明する装置に含むことのできる光源は、画像が１マイクロ秒未満で撮像できるように、サブマイクロ秒光パルスを発するように構成されることができる。本明細書で説明するスペクトルラインスキャン技術を使用して、走査される線対深さの断面全体をサブマイクロ秒で撮像することが可能である。いくつかの実施形態において、本明細書で説明する二次元（２Ｄ）センサは、遅い速度での内部または外部の読取りおよびその後の分析のために当該画像を撮像するように構成されることができる。いくつかの実施形態において、３Ｄセンサを使用することができる。以下に説明する実施形態は、１マイクロ秒以内に多数の高品質スキャンを得るという課題を克服する。
【0135】
いくつかの実施形態において、本明細書で説明する撮像装置は、血管の方向に沿って整列される線を走査するように構成されることができる。例えば、患者の網膜眼底の血管構成を同定し、観察のために大きめの血管を選択した後、走査線を回転して位置付けることができる。いくつかの実施形態において、選択した血管が１本の走査線内に収まるように、小さくて、順次１つの細胞しか血管を通さない血管を選択してもよい。いくつかの実施形態において、ターゲット撮像領域を患者の眼のより小さな区画に制限することで、撮像センサの収集領域を減らすことができる。いくつかの実施形態において、撮像センサの一部分を使用することで、撮像フレームレートを数十ＫＨｚに増やすのに役立つ。いくつかの実施形態において、本明細書で説明する撮像装置は、スペクトル拡散干渉を減らしながら、患者の眼の小領域に高速スキャンを行うように構成されることができる。例えば、各走査された線は撮像センサアレイの異なる２Ｄ断面を使用することができる。したがって、多数のラインスキャンを同時に捕捉することができ、各ラインスキャンを撮像センサアレイのそれぞれの部分によって捕捉する。いくつかの実施形態において、各ラインスキャンを拡大すると、分散されたスペクトルよりも広いなど、撮像センサアレイ上でより広い間隔になることができるので、各２Ｄラインスキャンを独立して測定することができる。
【0136】
本開示に記載される技術のいくつかの態様および実施形態を以上説明してきたが、当業者には様々な変更、修正および改良を容易に行えることは理解されるであろう。当該変更、修正および改良は、本明細書で説明する技術の精神および範囲内であることが意図される。例えば、当業者は、本明細書で説明する機能を果たすならびに／または結果および／もしくは利点の１つもしくは複数を得るための多様な他の手段および／または構造を容易に想定するであろう、また、当該変型および／または修正のそれぞれは本明細書で説明する実施形態の範囲内にあると見なされる。当業者は、通常の実験を用いるだけで、本明細書で説明する具体的な実施形態の多くの均等物を認識し、または確認することができるであろう。そのため、前述の実施形態は例として提示されるにすぎず、添付の請求項およびその均等物の範囲内で、具体的に述べられているもの以外の形で発明的実施形態を実施できることは理解されるべきである。さらに、本明細書で説明される２つ以上の特徴、システム、物品、材料、キットおよび／または方法の任意の組み合わせは、当該特徴、システム、物品、材料、キットおよび／または方法が互いに矛盾していなければ、本開示の範囲内に含まれる。
【0137】
上述の実施形態は、多数の方法のいずれで実施することも可能である。プロセスまたは方法の実施を伴う本開示の１つまたは複数の態様および実施形態は、そのプロセスもしくは方法を実施する、またはこれらの実施を制御するためのデバイス（例えば、コンピュータ、プロセッサまたは他のデバイス）によって実行可能なプログラム命令を利用することができる。この点に関し、様々な発明概念は、１つまたは複数のコンピュータまたは他のプロセッサで実行されたときに、上述の様々な実施形態のうちの１つまたは複数を実施する方法を行う１つまたは複数のプログラムで符号化されたコンピュータ可読記憶媒体（または多数のコンピュータ可読記憶媒体）（例えば、コンピュータメモリ、１つまたは複数のフロッピーディスク、コンパクトディスク、光学ディスク、磁気テープ、フラッシュメモリ、フィールドプログラマブルゲートアレイもしくは他の半導体デバイスの回路構成、または他の有形コンピュータ記憶媒体）として実現することができる。１つまたは複数のコンピュータ可読媒体は、それに格納される１つまたは複数のプログラムが１つまたは複数の異なるコンピュータまたは他のプロセッサにロードされて、上述の態様の様々なものを実施することができるように、搬送可能にすることができる。いくつかの実施形態において、コンピュータ可読媒体は非一時的媒体にすることができる。
【0138】
本明細書において「プログラム」または「ソフトウェア」という用語は、上述した様々な態様を実施するコンピュータまたは他のプロセッサをプログラミングするために採用することのできる任意のタイプのコンピュータコードまたはコンピュータ可読命令のセットをいうために、総称的な意味で使用される。加えて、一態様によると、実行されたときに、本開示の方法を行う１つまたは複数のコンピュータプログラムは単一のコンピュータまたはプロセッサに常駐する必要はなく、本開示の様々な態様を実施する多数の異なるコンピュータまたはプロセッサ間にモジュール式に分散してもよいことは理解されるべきである。
【0139】
コンピュータ実行可能命令は、プログラムモジュールなど、１つまたは複数のコンピュータまたは他のデバイスによって実行される多くの形態にすることができる。一般に、プログラムモジュールは、特定のタスクを行うか、または特定の抽象データタイプを実装するルーチン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、データ構造等を含む。典型的には、プログラムモジュールの機能性は、様々な実施形態で望まれるように組合せ、または分散させることができる。
【0140】
また、データ構造はコンピュータ可読媒体に任意の適切な形態で格納することができる。説明を簡単にするために、データ構造はデータ構造内の位置により関連したフィールドを有するように示していることがある。このような関係は、同様に、フィールド間の関係を伝えるコンピュータ可読媒体内の位置でフィールドのストレージを割り当てることによって達成することができる。しかし、ポインタ、タグまたはデータ要素間の関係を確立する他の仕組みの使用などにより、任意の適切な仕組みを使用して、データ構造のフィールド内の情報間の関係を確立することもできる。
【0141】
ソフトウェアに実装されるとき、ソフトウェアコードは、単一のコンピュータで提供されるか、または多数のコンピュータ間に分散されるかを問わず、任意の適切なプロセッサまたはプロセッサの集合体で実行することができる。
【0142】
さらに、コンピュータは、非制限的な例として、ラックマウントコンピュータ、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、またはタブレットコンピュータなど、多数の形態のうちのいずれで実現してもよいことは理解されるべきである。加えて、コンピュータは、携帯情報端末（Personal Digital Assistant : ＰＤＡ）、スマートフォンまたは任意の他の適切な携帯式もしくは固定式電子機器を含め、一般にはコンピュータと見なされないが適切な処理能力を有するデバイスに埋め込むこともできる。
【0143】
また、コンピュータは、１つまたは複数の入出力デバイスを有することができる。これらのデバイスは、特に、ユーザインターフェースを提示するために使用することが可能である。ユーザインターフェースを提供するために使用することが可能な出力デバイスの例には、出力の視覚的提示のためのプリンタまたはディスプレイ画面、および出力の可聴提示のためのスピーカまたは他の音響発生デバイスが含まれる。ユーザインターフェースに使用することの可能な入力デバイスの例には、キーボード、およびマウスなどのポインティングデバイス、タッチパッド、およびデジタイズ用タブレットが含まれる。別の例として、コンピュータは、音声認識により、または他の可聴フォーマットで入力情報を受け取ることもできる。
【0144】
当該コンピュータは、エンタープライズネットワークなどのローカルエリアネットワークまたはワイドエリアネットワーク、およびインテリジェントネットワーク（intelligent network : ＩＮ）またはインターネットを含め、任意の適切な形態の１つまたは複数のネットワークで相互接続することができる。当該ネットワークは任意の適切な技術に基づくことができ、任意の適切なプロトコルに従って動作することができ、無線ネットワーク、有線ネットワークまたは光ファイバネットワークを含むことができる。
【0145】
方法の一部として行われる動作は、任意の適切な方法で順序付けることができる。したがって、例示的な実施形態で順次的な動作として示されている場合でも、動作が図示されるものとは異なる順序で行われる実施形態を構成することができ、いくつかの動作を同時に行うことを含めることもできる。
【0146】
本明細書で定義および使用される全ての定義は、辞書の定義、参照により組み込まれる文書内の定義および／または定義された用語の通常の意味に優先して適用される。
本明細書および特許請求の範囲で使用される「１つの」は、内容が明らかに異なることを示していない限り、「少なくとも１つ」を意味すると理解される。
本明細書および特許請求の範囲で使用される「１つの」は、内容が明らかに異なることを示していない限り、「少なくとも１つ」を意味すると理解される。
【0147】
本明細書および特許請求の範囲で使用される「および／または」という用語は、この用語によって接続された要素の「一方または両方」を指すと理解され、つまり、接続的に理解される場合と、離接的に理解される場合がある。「および／または」という用語とともに列挙された複数の要素も同様に解釈され、つまり、列挙された要素のうちの「１つまたは複数」を指す。「および／または」を用いて具体的に特定された要素以外の要素も、具体的に特定された要素に関連するか否かにかかわらず、任意的に存在していてもよい。したがって、非限定的な例として、「Ａおよび／またはＢ」は、「備える」等の非制限語句と組み合わせて使用される場合において、一実施形態では、Ａのみ（任意的にＢ以外の要素も含む）を意味し、別の実施形態では、Ｂのみ（任意的にＡ以外の要素も含む）を意味し、さらに別の実施形態では、ＡおよびＢの両方（任意的に他の要素も含む）を意味する。
【0148】
本明細書の明細書および特許請求の範囲において、１つまたは複数の要素の列挙を参照する「少なくとも１つ」という句は、その列挙された要素のうちの１つまたは複数の要素から選択される少なくとも１つの要素を指すと理解されるが、列挙された要素において具体的に挙げられている全ての要素のそれぞれを少なくとも１つ含む必要はなく、列挙された要素のうちの要素の組み合わせを除外するものではない。この定義においてはまた、「少なくとも１つ」という句が参照する列挙された要素において具体的に特定された要素以外の要素も、具体的に特定された要素に関連するか否かにかかわらず、任意的に存在していてもよい。したがって、非限定的な例として、「ＡおよびＢの少なくとも１つ」（同様に「ＡまたはＢの少なくとも１つ」または「Ａおよび／またはＢの少なくとも１つ」）は、一実施形態では、少なくとも１つ、任意的に２つ以上のＡを含み、Ｂが存在しない（および任意的にＢ以外の要素を含む）ことを意味し、別の実施形態では、少なくとも１つ、任意的に２つ以上のＢを含み、Ａが存在しない（および任意的にＡ以外の要素を含む）ことを意味し、さらに別の実施形態では、少なくとも１つ、任意的に複数のＡを含み、少なくとも１つ、任意的に複数のＢを含む（および任意的に他の要素を含む）ことを意味する。
【0149】
また、本明細書で使用される表現および用語は説明を目的とするものであり、限定的ではない。本明細書における「含む」、「備える」、「有する」、「持つ」、「用いる」およびこれらの変形は、その後に記載される項目およびその同等物ならびに追加の項目を包含することを意味する。
【0150】
特許請求の範囲および上記の明細書において、「備える」、「含む」、「持つ」、「有する」、「構成されている」、「伴う」、「保持する」、「構成する」等の全ての移行句は、非制限語句であり、含むがこれに限定されないことを意味すると理解される。「からなる」および「本質的にからなる」の移行句のみが、制限語句または半制限語句として理解される。
【図1A】
【図1B】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図3C】
【図3D】
【図4A】
【図4B】
【図4C】
【図4D】
【図4E】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図5D】
【図5E】
【図5F】
【図5G】
【図5H】
【図5I】
【図6A】
【図6B】
【図6C】
【図7A】
【図7B】
【図8】
【図9A】
【図9B-C】
【図9D】
【図9E】
【図10】
【図11A】
【図11B】
【図12】
【図13】
【図14A】
【図14B】
【図15A】
【図15B】
【図16A】
【図16B】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20A-C】
【国際調査報告】