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DEVICE AND METHOD FOR TOMOGRAPHIC VISUALIZATION OF TISSUE VISCOELASTICITY

Foreign code F190009705
File No. S2017-0748-C0
Posted date Jan 23, 2019
Country WIPO
International application number 2018JP018455
International publication number WO 2018212115
Date of international filing May 14, 2018
Date of international publication Nov 22, 2018
Priority data
  • P2017-096134 (May 15, 2017) JP
Title DEVICE AND METHOD FOR TOMOGRAPHIC VISUALIZATION OF TISSUE VISCOELASTICITY
Abstract A device 1 in an embodiment of the present invention includes an optical system employing optical coherence tomography (OCT), and performs tomographic visualization of the viscoelasticity of tissue in a target S. This device is provided with: an optical mechanism 8 for guiding and scanning light from a light source 2 into the tissue of the target S; a loading device 13 for imparting deformation energy to the tissue; a control and computing unit 14 which controls the drive of the loading device 13 and the optical mechanism 8, and, by processing an optical interference signal resulting from the optical system by means of the drive of the loading device 13 and the optical mechanism 8, computes a tomographic distribution of the viscoelasticity of the tissue; and a display device 16 which effects a display in such a way that the viscoelasticity of the tissue can be visualized in a tomographic manner. The loading device 13 is a non-contact loading device which loads the tissue with acoustic radiation pressure by outputting ultrasonic waves toward a focal point set inside the target S.
Outline of related art and contending technology BACKGROUND ART
In recent years, medical diagnostic techniques to further development of the optical coherence tomography imaging (Optical Coherence Tomography: hereinafter referred to as' OCT ') clinical applications has been promoted.OCT is, the tomographic image using a low-coherence interference methods and, at high spatial resolution of the micro-scale biological tissue can be visualized in the form of distribution.In addition, the video rate three-dimensional OCT acquisition rate of 2 or more, has a high time resolution.
Therefore, the inventors of the invention, the dynamics of the biological tissue using OCT tomographic visualization technique (Patent Document 1) are proposed.Cartilage or living tissue of the skin or the like is the amount of the substrate than the change of the tissue appears in a change in the dynamic characteristics, within a tissue micro biomechanics quantitative evaluation of the diagnostic techniques is considered to contribute to the improvement of the present invention.In the method, the characteristics of the biological tissue (viscoelastic) can be evaluated in order to develop such OCT system of the present invention.
Scope of claims (In Japanese)請求の範囲 [請求項1]
 光コヒーレンストモグラフィーを用いる光学系を含み、測定対象における組織の粘弾性を断層可視化する粘弾性可視化装置であって、
 前記組織に対して変形エネルギーを付与するための負荷装置と、
 前記測定対象を経由するオブジェクトアームに設けられ、光源からの光を前記測定対象に導いて走査させる第1光学機構と、
 前記測定対象を経由しないリファレンスアームに設けられ、前記光源からの光を参照鏡に導いて反射させる第2光学機構と、
 前記測定対象にて反射した物体光と前記参照鏡にて反射した参照光とが重畳された干渉光を検出する光検出装置と、
 前記負荷装置および各光学機構の駆動を制御し、それらの駆動に基づいて前記光検出装置から入力された光干渉信号を処理することにより、前記組織の粘弾性の断層分布を演算する制御演算部と、
 前記組織の粘弾性を断層可視化する態様で表示する表示装置と、
 を備え、
 前記負荷装置が、前記測定対象の内部に設定された焦点に向けて超音波を出力することにより、前記組織に対して音響放射圧を負荷する非接触負荷装置であり、
 前記制御演算部は、前記光検出装置から入力された光干渉信号に対して周波数解析を実行し、ドップラー周波数を用いて前記組織の変形速度を算出し、その変形速度に基づいて得られるひずみ情報と、前記負荷装置による音響放射圧情報とに基づいて前記組織の粘弾性を演算することを特徴とする粘弾性可視化装置。

[請求項2]
 前記測定対象に向けて照射される光の軸が、前記測定対象における前記音響放射圧の焦点を通るように設定されることを特徴とする請求項1に記載の粘弾性可視化装置。

[請求項3]
 前記制御演算部は、前記組織の変形によって生じる所定の力学特徴量、又は前記組織の変形に伴う所定の力学特徴量の変化を、測定対象の断層位置に対応づけて演算し、その演算結果に基づいて前記組織の粘弾性の断層分布を演算することを特徴とする請求項1または2に記載の粘弾性可視化装置。

[請求項4]
 前記光学機構は、前記測定対象の表面側から光を照射し、
 前記負荷装置は、前記測定対象の裏面側から超音波を出力することを特徴とする請求項1~3のいずれかに記載の粘弾性可視化装置。

[請求項5]
 前記測定対象として再生組織を収容するための透光性および音波透過性を有する容器を支持する支持台を備え、
 前記支持台は、前記容器の裏面側を露出させるための孔を有することを特徴とする請求項4に記載の粘弾性可視化装置。

[請求項6]
 前記制御演算部は、前記音響放射圧による加振力の位相と、前記ひずみの位相との位相差に基づき、前記組織の粘弾性を演算することを特徴とする請求項1~5のいずれかに記載の粘弾性可視化装置。

[請求項7]
 測定対象の組織の粘弾性を断層可視化する粘弾性可視化方法であって、
 前記組織に対して超音波の音響放射圧にて荷重を負荷する負荷工程と、
 光コヒーレンストモグラフィーを用いることにより、前記荷重の負荷により変形する前記組織からの後方散乱光に基づく光干渉信号を取得する干渉信号取得工程と、
 前記光干渉信号を処理し、前記組織の変形に伴う所定の力学特徴量の変化に基づいて前記組織の粘弾性の断層分布を演算する演算工程と、
 前記組織の粘弾性を断層可視化する表示工程と、
 を備え、
 前記演算工程は、前記光干渉信号に対して周波数解析を実行し、ドップラー周波数を用いて前記組織の変形速度を算出し、その変形速度に基づいて得られるひずみ情報と、前記音響放射圧の情報とに基づいて前記組織の粘弾性を演算することを特徴とする粘弾性可視化方法。

  • Applicant
  • ※All designated countries except for US in the data before July 2012
  • OSAKA CITY UNIVERSITY
  • Inventor
  • SAEKI Souichi
IPC(International Patent Classification)

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