JP6962968B2 - 眼疾患の生体力学的診断用の光学機器 - Google Patents
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Description
102 SHG光源
104 ブリルアン光源
106 SHG検出器
108 ブリルアン検出器
112 サンプル
114 角膜
116 焦点位置
130 SHGサンプルビーム
131 ブリルアンサンブルビーム
Claims (14)
- 眼疾患の生体力学的診断を実行するための方法であって、
光学的出発点を共有する第1のサンプルビーム及び第2のサンプルビームを生成することと、
生物組織サンプルにおける焦点位置に対して共焦点的な方法で、前記第1のサンプルビーム及び前記第2のサンプルビームを前記生物組織サンプルに伝搬することと、
前記第1のサンプルビームによって前記焦点位置から後方散乱された第1の光子を含む第1の信号ビームを検出することであって、前記第1の信号ビームがブリルアン散乱検出器を用いて検出される、検出することと、
前記第2のサンプルビームによって前記焦点位置から後方散乱された第2の光子を含む第2の信号ビームを検出することであって、前記第2の信号ビームが第二高調波発生(SHG)検出器を用いて検出される、検出することと、を含み、
前記第1の信号ビームが前記焦点位置からのレイリー散乱光子及びブリルアン散乱光子を含み、及び前記第2の信号ビームが前記第2のサンプルビームの波長の半波長における光子を含み、
該方法は更に、
前記第1の信号ビームから、前記焦点位置における前記生物組織サンプルの弾性力学的特性を決定することと、
前記第1の信号ビームから、前記焦点位置における前記生物組織サンプルの粘弾性特性を決定することと、
前記第2の信号ビームから、前記焦点位置における前記生物組織サンプルの形態構造の指標を決定することと、を含み、
前記生物組織サンプルの、前記弾性力学的特性を決定すること、前記粘弾性特性を決定すること、及び前記形態構造の指標を決定することが同時に実行される、眼疾患の生体力学的診断を実行するための方法。 - 前記第1のサンプルビーム及び前記第2のサンプルビームを前記共焦点的な方法で前記サンプルに伝搬することが、共通の光路に沿って前記第1のサンプルビーム及び前記第2のサンプルビームを伝搬することを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記第1のサンプルビームが狭帯域連続波レーザを用いて生成され、
前記第2のサンプルビームがフェムト秒ファイバレーザを用いて生成され、
前記ブリルアン散乱検出器が分光計を含み、及び
前記SHG検出器が、前記第2の信号ビームに敏感な光電陰極を含む、請求項1又は2に記載の方法。 - 前記生物組織サンプルが、ヒトの目の一部を含む生体内の生物組織である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第1のサンプルビーム及び前記第2のサンプルビームを前記共焦点的な方法で前記サンプルに伝搬することが、前記第1のサンプルビーム及び前記第2のサンプルビームと平行な第1の軸に沿って、前記生物組織サンプル内の前記焦点位置の軸方向位置を変更することを含む、請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第1のサンプルビーム及び前記第2のサンプルビームを前記共焦点的な方法で前記サンプルに伝搬することが、前記第1の軸に垂直な第2の軸及び第3の軸の少なくとも1つに沿って、前記生物組織サンプル内の前記焦点位置の横方向位置を変更することを含む、請求項5に記載の方法。
- 前記第1のサンプルビーム及び前記第2のサンプルビームを前記共焦点的な方法で前記サンプルに伝搬することが、前記第2の信号ビームを用いて画像データを生成するために前記生物組織サンプルを走査することであって、前記第1のサンプルビーム及び前記第2のサンプルビームの両方が前記生物組織サンプルにおける異なる共通位置に導かれ、前記走査が、前記焦点位置の前記軸方向位置及び前記焦点位置の前記横方向位置の少なくとも1つを変更することを含む、走査することを含む、請求項6に記載の方法。
- 眼疾患の生体力学的診断を実行するための光学機器であって、
第1のサンプルビームを生成する第1の光源と、
第2のサンプルビームを生成する第2の光源と、
組み合わせサンプルビームを生成するために、前記第1のサンプルビーム及び前記第2のサンプルビームを重ね合わせる第1の部分ミラーと、
生物組織サンプルにおける焦点位置から前記第1のサンプルビームによって後方散乱された第1の光子を含む第1の信号ビームを受信する分光計を含むブリルアン散乱検出器と、
前記第2のサンプルビームによって前記焦点位置から後方散乱された第2の光子を含む第2の信号ビームに敏感な光電陰極を含む第二高調波発生(SHG)検出器と、
前記組み合わせサンプルビームを共焦点的な方法で前記焦点位置に伝搬し、且つ前記第1の信号ビーム及び前記第2の信号ビームを含む組み合わせ信号ビームを前記焦点位置から共焦点的な方法で伝搬する第2の部分ミラーと、
を含んでおり、
前記ブリルアン散乱検出器が、
前記第1の信号ビームから、前記焦点位置における前記生物組織サンプルの弾性力学的特性を決定し、且つ
前記第1の信号ビームから、前記焦点位置における前記生物組織サンプルの粘弾性特性を決定するためのものであり、
前記SHG検出器が、前記第2の信号ビームから、前記焦点位置における前記生物組織サンプルの形態構造の指標を決定するためのものであり、
前記生物組織サンプルの、前記弾性力学的特性の決定、前記粘弾性特性の決定、及び前記形態構造の指標の決定が同時に行われる、眼疾患の生体力学的診断を実行するための光学機器。 - 前記組み合わせサンプルビームと平行な第1の軸に沿って、前記生物組織サンプルにおける前記焦点位置の軸方向位置を共焦点的な方法で変更する集束要素を更に含む、請求項8に記載の光学機器。
- 前記第1の軸に垂直な第2の軸及び第3の軸の少なくとも1つに沿って、前記生物組織サンプルにおける前記焦点位置の横方向位置を共焦点的な方法で変更する走査要素を更に含む、請求項9に記載の光学機器。
- 前記集束要素及び前記走査要素の少なくとも1つが、前記焦点位置の前記軸方向位置及び前記焦点位置の前記横方向位置の少なくとも1つを変更することを含む、前記第2の信号ビームを用いて画像データを生成するために前記生物組織サンプルを走査することであって、前記第1のサンプルビーム及び前記第2のサンプルビームの両方が前記生物組織サンプルにおける異なる共通位置に導かれる、走査することを行うためのものである、請求項10に記載の光学機器。
- 前記第1の光源が狭帯域連続波レーザを含み、
前記第2の光源がフェムト秒ファイバレーザを含み、
前記ブリルアン散乱検出器が分光計を含み、及び
前記SHG検出器が、前記第2の信号ビームに敏感な光電陰極を含む、請求項8〜11のいずれか一項に記載の光学機器。 - 前記第1の信号ビームが前記焦点位置からのレイリー散乱光子及びブリルアン散乱光子を含み、及び前記第2の信号ビームが前記第2のサンプルビームの波長の半波長における光子を含む、請求項8〜12のいずれか一項に記載の光学機器。
- 前記生物組織サンプルが、ヒトの目の一部を含む生体内の生物組織である、請求項8〜13のいずれか一項に記載の光学機器。
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