WO2007080743A1

WO2007080743A1 - 検査システムおよび検査方法

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Publication number: WO2007080743A1
Application number: PCT/JP2006/325117
Authority: WO
Inventors: Kousuke Yakubo; Kazuhiko Yoshida; Hitoshi Fujii; Kazuhiko Oka; Satoshi Tanda; Ryuuji Morita
Original assignee: Hokkaido University NUC; Kyushu Institute of Technology NUC
Current assignee: Hokkaido University NUC; Kyushu Institute of Technology NUC
Priority date: 2006-01-16
Filing date: 2006-12-08
Publication date: 2007-07-19
Anticipated expiration: 2008-07-16
Also published as: US20090177098A1; JPWO2007080743A1

Abstract

血管網における血流速度分布のマルチフラクタル解析を行い、マルチフラクタル分布からのずれを検出することにより血流を検査する。血流速度分布は、血管網にレーザー光を照射し、血管を流れる血液中の血球による散乱光を結像レンズにより集光し、散乱光がランダムに干渉し合うことで得られるスペックルを光検出器で検出し、このスペックルの時間変化速度を各点について計算することにより画像として得られる。

Description

明細書- 検査システムおよび検査方法技術分野

この発明は、血管網における血流を検査する検査システムおよび検査方法に関し、特に血管網における血流異常を伴う疾病の診断に利用して好適なものである。背景技術 '

従来、多くの眼疾患お.よび眼底に異常が現れる疾病は、生理機能検査（屈折、調節、色覚、光覚、眼位、眼球運動、眼圧）、細隙灯顕微鏡検査、眼底検査、視野検査、蛍光眼底造影検査、電気生理学的検査などを通して医師の経験に基づく診断が行われてきた。

' しかしながら、このような従来の診断方法では、診断に時間がかかるだけでなく、.医師によって診断結果にばらつきが生じゃすいという欠点があった。

一方、生体における血流を非接触 ·非侵襲で測定 ·画化する技術としてレ一ザ一スペックル血流画像ィ匕法 ( laser speckle f lowgraphy) が開発されており、これを利用した眼底血流画像化システムがすでに市販されている（例えば、 [平成 1 8年 1月 5日検索] インタ一ネッ卜く U L ： http://leolO. cse. kyutech. ac. jp/lsfg. html > 参照。）。このレーザースペックル血流画像化法では、第 1図に示すように、生体表面にレーザー光 1 0 1 を照射し、血管内を流れる血液中の散乱体 (血球） 1 0 2による散乱光 1 0 3を結像レンズ 1 0 4により集光し、散乱光 1 0 3がランダムに干渉し合うことで発生する斑点模様、すなわちスペックル 1 0 5 をイメージセンサ 1 0 6で検出し、このスぺックル 1 0 5の時間変化速度を各点について計算することにより血流速度分布を画像（二次元マップ）として得ることができる。そこで、 ' ' .このレーザースぺックル血流画像化法を眼疾患および眼底に異常が現 5 れる疾病の診断に用いることが考えられる。

しかしながら、上述のレーザ一スペックル血流画像化法により得ら '' ,れる画像から、眼疾患や眼底に異常が現れる疾病の診断を行うことは、医師の経験に負うところが多いため、結果的に医師 Ίこよつて診断結果にばらつきが生じゃすいという欠点があ.る。

'10 そこで、この発明が解決しょうとする課題は、血管網における血流 ■ の検査を非接触. '非侵襲で簡単にしかも正確に行うことができ、この検査により分かる血流の異常の有無や異常の度合いに基づき、'他の検査方法を適宜併用することで医師が正確な診断を容易に行うことが可、能になる検査システムおよび検査方法を提供することである。

15 . .

発明の開示

本発明者らは、トポロジー（位相幾何学）的アプローチにより上記課題を解決すべく鋭意研究を行った結果、特にマルチフラクタル解析の有効性に着目し、実際に、眼球の脈絡膜血管網における血流速度分

20 布のマルチフラクタル解析を行った。その結果、この血管網における血流が正常な時には実質的にマルチフラクタル分布とみなすことができる分布をしており、血流の異常が生じるとそれからずれることを見出した。さらに検討の結果、これは眼球の脈絡膜血管網に限らず、毛細血管網をはじめとする他の多くの血管網についても同様であるとい

25 う結論に至り、この発明を案出するに至った。

ここで、マルチフラクタルについて簡単に説明する（例えば、 " Fr actal Concepts in Condensed Matter Physics" by T. Nakayaraa and K.Yakubo, Springer- Verlag, 2002, p.180 参照。）。まず、フラクタルは自己相似構造を有し、特徴的長さのない構造である。自己相似構造はフラクタル次元（D _f ) により定量化することができる。よく知られているフラクタルの一例として第 2図に、シヱルピンスキー · ガスケット（Sierpinski gasket)を示す。第 2図より、 -

M = aL^Df (1) とすると、

= -¹ M山 L^D, (2)

となる。これより

log2 と求められる。

マルチフラクタルは特徴的長さのない分布（； ) を持ち、分布の強度ごとに異なるフラクタル次元を持つ。マルチフラクタル分布は、無限のフラクタル次元の集合であるマルチフラクタル ' スぺクトル f ( a ) により定量化することができる。いま、第 3図に示すように、一辺の長さが Lの正方形の領域を考え、この領域を一辺の長さが 1 の区画、すなわちボックスに分割する。ボックス'測度は

と表される。ボックス測度の q次のモーメントは

であり、'分布がマルチフラクタルの場合.

となる。ここで、て ( q) は質量指数である <

マルチフラクタルについては、一般化次元

一 1 が定義される。マルチフラクタル ' スペクトルは、ルジャンドル変換

/(a) = CLq— τ^) (8) a = d q)l da (9) で表される。

ただし、ルジャンドル変換による計算は、数値微分を含むため精度が悪い。そこで、実際の計算では、計算の精度向上のために、 q—マィクロスコープ ) ^ " do) υ を用い、マルチフラクタル ' スペクトルを

∑^( )(^)^1ο8^( ^) (^α) = - "~ ^ ( " )

5 α = -^ ― (1 2) log/

により計算するのが望ましい。

\ 0 マルチフラクタルであることが知られている分布の一例を挙げると、金属一絶縁体転移における.臨界波動関数の分布がある。この臨界波動関数の分布の一例を第 4図 Aに、. 'この分布のマルチフラクタル · スぺク.トルを第.4図 Bに示す。第 4図 Bに示すように、このマルチフラク ' 、タル ' スペクトルは、 α 2 . 2の直線に関して対称で擬放物型の形 15 状を有するのが特徴である。比較のために、マルチフラクタルではない分布の一例としてランダム分布を第 5図 Αに、この分布のマルチフラクタル ' スぺクトルを第 5図 Bに示す。第 5図 Bに示すように、このマルチフラクタル. ' スぺクトルは、非対称で非放物型の'形状を有する。

0 すなわち、上記課題を解決するために、第 1 の発明は、 .

血管網における血流を検査する検査システムであつて、

上記血管網における血流速度分布のマルチフラクタル解析を行うことにより血流を検査することを特徴とするものである。

典型的には、被検体の血管網における血流速度分布のマルチフラク 25 タル解析を行い、マルチフラクタル分布からのずれを検出することにより血流を検査し、血流の異常の有無や異常の度合いを判定する。血管網における血流速度分布を求める方法-としては、好適にはレーザー .スペックル血流画像化法を用いるが、そのほかに、ドップラー効栗と特殊な光学フィルター（absorption line f i Iter) とを組み合わせ、 . 2次元の速度場を画像の明暗として可視化する D GV (Doppler glob al velocimeter) 法や、平面内の粒子を短時間露光し、その動きを追跡する P I V (particle image velocimeter) 法、觉光染料をレーザ · ,一光で励起発光させ、速度場を蛍光の強度として捉えるレーザー誘起堂光法 ( laser induced fluorescence method)なとを用いるこ.ともで 'き、場合によってはレーザードップラー流速計測法を用いることもできる。

被検体の血管網は、基本的には毛細血管網をはじめとする各種の血管網であり、その部位も問わな.い。被検体は、基本的にはいかなる軌物であってもよく、人間（ヒ卜）とそれ以外の動物とが含まれる。被、検体は、典型的には、閉鎖血管系（閉鎖循環系）を有する動物である。

このような動物は、例えば脊椎動物、中でも哺乳類である。例えば、人間（ヒ卜）の血管網の具体例を挙げると、眼球の脈絡膜血管網、眼 • 球の網膜血管網、身体上部の血管網、肺の血管網、肝臓の血管網、胃の血管網、脾臓の血管網、腸の血管網、腎臓の血管網、身体下部の血管網などである。

第 2の発明は、

血管網における血流を検査する検査システムであって、

' 上記血管網にレーザー光を照射するためのレーザー光源と、

上記血管網に上記レーザー光を照射したときに発生する散乱光を検出する光検出器と、

上記光検出器の出力信号に基づいて上記血管網における血流速度分布を求め、この血流速度分布のマルチフラクタル解析を行い、マルチフラクタル分布からのずれを検出する演算装置とを有することを特徴とするものである。

レーザー光源は、検査の対象となる動物や検査部位などに応じて適 ' 宜選ぶことができ、種類も問わないが、一般的には、近赤外光から可

5 視光の波長帯のレーザー光を発生させることができるものが用いられる。光検出器としては各種のものを用いることができ、必要に応じて ' ,選ぶことができるが、具体的には、例えば、二次元イメージセンサー ( C C Dセンサ一、 M O Sセンサ一、撮像管などである。演算装置 'としては、コンピュータを用いることができる。演算装置による演算 10 結果は、必要に応じて、ディスプレイ上に数値あるいはグラフの形で表示し、あるいはプリンタでプリン卜する。

第の発明においては、上記以外のことについては、第 1 の発明に関連して説明したことが成立する。

' 、第 3の発明は、

15 . ' 血管網における血流を検査する検査方法であって、

第 3の発明においては、第 1 の発明に関連して説明したことが成立する。

20

図面の簡単な説明

第 1 図はレーザースぺックル血流画像化法を説明するための略線図である。

第 2図はフラクタルを説明するための略線図である。

25 第 3図はマルチフラクタルを説明するための略線図である。

第 4図 Aおよび第 4図 Bは金属一絶縁体転移における臨界波動関数の分布の一例およびこの分布のマルチフラクタル ' スペクトルを示す .略線図である。

第 5図 Aおよび第 5図 Bはランダム分布の一例およびこのランダム分布のマルチフラクタル . スペクトルを示す略線図である。

第 6 '図はこの発明の一実施形態による検査システムを示す略線図である。 - ■ 第 7図はマルチフラクタル性を評価するときの基本となる三つの量 a _{m i n} 、 a _{m a} x 、 α o の意味を説明するための略線図である。

' 第 8図は眼球の水平断面を示す断面図である。

第 9図は網膜、脈絡膜および強膜の一部の断面構造を示す断面図である。 .

' 第 1 0図は脈絡膜血管網の一例を示す略線図である。

第 1 1 図は'眼底カメラで撮影した眼底写真の一例を示す図面代用写真である。'

第 1 2図は評価次数 q _w および評価関数幅 wを説明するための略線図である。

第 1 3図 A、第 1 3図 B、第 1 3図 Cおよび第 1 3図 Dは健常眼を持つ被験者 A〜Dの眼底写真を評価指標 1 〜 3の値とともに示す図面代用写真である。 - 第 1 4図 A、第 1 4図 B、第 1 4図 Cおよび第 1 4図 Dは健常眼を持つ被験者 E〜Hの眼底写真を評価指標 1 〜 3の値とともに示す図面代用写真である。

第 1 5図 A、第 1 5図 B、第 1 5図 Cおよび第 1 5図 Dは両眼が A M D疾患を持つ被験者 1 〜 4の眼底写真を.評価指標 1 〜 3の値とともに示す図面代用写真である。

第 1 6図 Aおよび第 1 6図 Bは一方の眼だけが A M D疾患を持つ被験者 5の A M Dではない方の眼および P - I C疾患を持つ被験者の眼底 .写真を評価指標 1 〜 3の値とともに示す図面代用写真である。

第 1 7図は健常眼を持つ被験者 A〜H、 A M D疾患を持つ被験者 1 〜 5および P I C疾患を持つ被験者の評価指標 1 〜 3の値を示すグラフであ'る。

第 1 8図は健常眼を持つ被験者 Eのマルチフラクタル ' スペクトル ' ,を示す略線図である。

第 1 9図は A M D疾患を持つ被験者 1 のマルチラクタル ' スぺク . 'トルを示す略線図である。'

' 発明を実施するための最良の形態 ' ' 以下、この発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。 . .

第 6図はこの実施形態による検査システムを示す。この検査システムでは、レーザースペックル血流画像化を用いて血管網における血流速度分布を測定する。第 6図に示すように、この検査システムは、レ一ザ一光源 1 、結像レンズ 2、光検出器 3、演算装置 4およびデイスプレイ 5 を有する。 '

この検査システムでは、レーザ一光源 1 により発生ざれるレーザー ' 光 6 を被検体の検査部位の血管網 7に照射し、この血管網 7を流れる' 血液中の血球による散乱光 8を結像レンズ 2 を介して集光することでスペックル（図示せず）を発生させ、これを光検出器 3で検出する。この光検出器 3から出力されるアナ口グ信号をアナログ一ディジ夕ル変換によりディジタル信号に変換して演算装置 4で演算を行い、血管網 7における血流速度分布を得る。そして、こうして得られる血流速度分布のデータを用いてマルチフラクタル解析を行う。ディスプレイ 5は、こうして得られる血流速度分布を 1像（二次元マップ）および . .可読な数値データとして表示するこどができるとともに、このマルチフラクタル解析の結果をマルチフラクタル ' スぺクトルおよびこのマ . ルチフラグタル ' スぺクトルのマルチフラクタル分布からのずれを数値化じたものを表示することができるようになつている。

〈実施例〉 - , レーザー光源 1 、結像レンズ 1、光検出器 3、演算装置 4およびデイスプレイ 5を有する検査システムとして、. レー^—スペックル血流画像化法を用いた市販の眼底血流画像化システム（例えば、 [平成 1 8年 1月 5 曰検索] イン夕一ネット〈U R L ： http://leolO.cse. kyu ■ tech. ac.jp/lsfg. html〉参照。）、を用いた。この眼底血流画像化システムでは、眼底カメラにレーザー光源 1 、結像レンズ 2および光検出器 3が設けられている。' レーザー光源 1 としては、近赤外領域の波長、のレーザ一光 6 を発生させることができるものとして、発光波長が 8 3 O nmの半導体レーザーを用いた。光検出器 3 としては二次元 C C Dイメージセンサーを用いた。演算装置 4およびディスプレイ 5 としては、市販のパーソナルコンピュータシステムを用いた。パーソナルコンピュー夕本体のハードディスクには、レーザ一スペックル血流画像化のプログラム、血流速度分布を速度値に比例する数値として C S V (comma separated value)などのフォーマツ卜で出力するプログラムおよびマルチフラクタル解析のプログラムが格納されている。マルチフラクタル · スぺクトルは計算の精度向上のために、上記の（ 1 0 ) 〜（ 1 2 ) 式を用いる方法により計算する。，

また、血流速度分布のマルチフラクタル性を定量的に評価するために三つの評価指標を用いる。マルチフラクタル性を評価するときの基本となる三つの量 a_{mi n} 、 _{m a} x 、ひ。の意味は 7図に示す通りで

0 ある。

評価指標 1は、 α。が [α a ] の中点からどの程度ずれているかを表す指標であり、

2ひ₀一ひ _max一ひ _r

評価指標 1 - (13) ひ max― ^mm で定義される。ひ。 if [ _min , _maIt 」の完全に中点となっている場合（すなわちマルチフラクタル性が良い場合）、平価指標 1 = 0であり、完全に偏っている場合（すなわちマルチフラクタル性が極めて悪い場合で、 a _Q = a_ma, またはひ。 = a_{mi n} の場合）、評価指標 1 = 1 となる。

評価指標 2は、

Γひ 0 (14) と

¾_h = i:r , (ひ) ^dひ (15) とがどの程度ずれているかを表す指標であり、やはり f (α ) の対称性の程度を評価するものである。定義式は、

^high― low

平価指標 2 = (16)

'S'high + Sフ low である。この場合も、完全に対称な場合、評価指標 2 = 0、完全に偏つている場合（すなわち S _{h i sh}または S _{s l}。_wのどちらかがゼロとなる場合）、評価指標 2 = 1 となる。

評価指標 1や評価指標 2が、マルチフラクタル，スペクトル f (α) の対称性に着目しているのに対し、評価指標 3は f (α ) の理論式とのずれを定量化したものである。ここでいう理論式とは、理論的に f

( a ) が求められている階層抵抗ネッ卜ワークの電位差分布に対する理論式を一般化したものである。

この階層抵抗ネットワークの電位差分布に対するマルチフラクタル

' スペクトル f ( α ) は、

/(ひ) = ⁶ αΛ log (^ί - a,

V i log2 I log2 log 2

で与えられる (例えば、 " Fractal Concepts in Condensed Matter P hysics" by T. Nakayama and K. Yakubo, Springer-Verlag, 2002, p.180 参照。）。ここで、は相関長の臨界指数である。また、 a_m„ および a_{mi n} は logo

ひ max (18)

レ log 2 log 3

nun (19) log 2 で与えられる。れらの a_{m a} x 、 a_{mi n} を用いて（ 1 7 ) 式の f ( α )

/(ひ) + (a -ひ _min) log[(a; - a_mm) ]}

一 ) log (ひ _max - a) + (a - a_min) log( ― _min) v log 2

+ (ひ max—ひ min) log (20) となる。この関数は、 a = a_{m i n} および a = a_{ma i} で 1 /リの値を取る。血流速度分布の f ( a ) は明らかに f ( ひ _{mi n} ) = f ( a_max ) = 0.であるから、上式の第 1項をゼロと置いた式を比較する理論式の候補として考える。すなわち、

(α一ひ min) lOg (ひ一 amin)

+ (a_max- a_min)log ] (21)

とする。ここで、（ 1 8 )' 、（ 1 9 ) 式から得られるひ max―ひ min― ― (22) を（ 2 1 ) 式に代入すると、

/(ひ) = - ~ -[(a_max―ひ min) log(a_max一ひ min) — （ひ max -ひ J log(a_max一 Οί)

- (α -ひ min) 10g(a―ひ min

(23) が得られる。 .

( 3 ) 式の係数 1 Z 1 0 g 2は階層抵抗ネッ卜ワークに特有のものであり、また（ 1 7 ) 式の第 1項をゼロと置いているため正しい f

( ひ）の高さを与えていない。そこで、この係数 1 Z 1 0 g 2 を f ₀ と置いて、 f ( α ) が満たすべき条件から血流速度分布における f ₀ の値を求める。関数 f ( a ) の最大値 f ( α。）は、分布のサポート

(台）の次元に等しくなくてはならない。血流速度分布の場合、この次元は 2であるから、

/(ひ ο) = 2 (24) が成立していなければならない。（ 2 3 ) 式の（ α ) は、その最大

1- 値に関して対称であるので、 - ひ max +ひ min , r c；ヽひ o = 2 である。ゆえに、（ 1 4 ) 式から

o(a_max― 0i_min) l0g( _max一 anxin) ― (ひ max―ひ。) l。gひ max -ひ0)

― (ひ0― Q!min) log(a₀一ひ min)] ― Z

(26) となり、これを計算すると '

/。(ひ max—ひ _min)l0g2 = 2 . (27) となる。従って、.

Q!min) logムとなる。本解析では、この f 。を f 。 = 1 1 o g bとして計算するこのとき、

(29) である。結局、理論的に評価されるマルチフラクタル . スぺクトルは 0 ひ) = ₂₍a_m一 _min)/2 [(ひ max―ひ min) ^(^max―ひ min)

- (ひ max ― Oi) logひ _max― a)

― [μ-ひ _min) log (ひ -ひ _min)] (30) 5 によって与えられる。 -

. 以上の議論から、 a_m„ と a_{m i n} とから、比較すべき f ( α ) の理論式が求められる。評価指標 3を計算するために、変数 αの定義域を [ a_{m i} n , a_ma, ] から [ 0 ， 1 ] にリスケールしている。すなわち. ひ一ひ mm

ひ I ~ ひ = (31) ひ m x―ひ mm で変数を α ' に変更する。新しい変数における理論式

/(ひ') と実際の f ( ' ) との差の 2乗'の積分、すなわち

= / [/(ひ'） - /(ひ')]^ひ' (32)

•/0 は、理論式とのずれをひの定義域に依存せず評価することができる。さらに、理論式と最大限にずれたとき評価指標 3が 1 となるようにするため、 f ( a ' ) = 2 ひ ' という完全非対称スぺクトル（このとき a = a _min または a = a_max .である）の場合の I _max の積で積分値をリスケールした。実際、（ 3 0. ) 式から I _ma, は計算できて、

max -91og2 + 6(log2)²— π²¹ (33)

となる。最終的に、評価指標 3は

9(log2)² / [/(ひ'） - / (ひ')]² dひ'

評価指標 3 Jo

二 (34)

2[15-91og2 + 6(log2)² -π²] によって定義される。ノ

. 上記の眼底血流画像化システムにより、被験者の眼球の黄斑部脈絡膜血管網を次のようにして検査した。第 8図に眼球の水平断面、第 9 図に網膜、脈絡膜および強膜の一部の断面構造を示す。第 1 0図に脈絡膜血管網の一例を示す.（山口和克監修「新版病気の地図帳」（講談社、 2 0 0 0年 1 1月 2 0 日発行） p . 2 6の図の一部を改変した • ,もの）。

まず、眼底カメラにより眼底を観察する。.第 1 f図に眼底カメラで撮影した眼底写真の一例を示し、矢印で示した〇の領域が黄斑部である。この眼底写真において主として〇の外側に見られる太い血管は網膜のものであり .、■〇の領域において網膜血管は見えていない。眼底力メラの結像レンズの一方の焦点が光検出器 3 としての二次元 C C Dセンサ一の受光面に合うように位置合わせを行う。レーザ一光源 1 によ - り近赤外領域の波長のレーザー光 6 を発生させ、結像レンズ 2 を介して眼底に照射する。こうして眼底に入射したレーザー光 6は内部に拡散しながら入っていき、脈絡膜血管網に到達する。このとき、手前側 (観測側）に出てくる、脈絡膜血管網による散乱光 8を結像レンズ 2 を介して二次元 C C Dセンサーの受光面に結像させ、この二次元 C C Dセンサーから出力されるアナログ信号をディジタル変換して得られるディジタル信号を用いてパーソナルコンピュ一夕システムにより演算を行つて黄斑部脈絡膜血管網における血流速度分布を実時間で測定する。この測定は数心拍にわたって行う。

こうして得られる数心拍にわたる実時間血流速度分布データから、 1心拍間の平均血流速度分布を計算し、合成マップを得る。全合成マップデ一夕から解析対象とする黄斑部を抽出する。その際、マルチフラクタル解析の精度を高めるために、約数の数（分割ボックスの種類）の多い領域サイズを選ぶようにする。具体的には、領域サイズは、例えば、 2 4 0 X 2 4 0または 1 8 0 X 1 8 0とする。

解析結果が測定時の条件変化に依存しないように、血流速度の最大値および最小値がそれぞれ 4および 1 になるように線形変換を行う。こうしてリスケールされた血流速度値データから、 α。、 a_{m i n} 、 _ma, 、計算を効率化するための評価次数 q„ および評価関数幅 wをそれぞれ計算する。評価関数を用いることにより効率的に実測値および理論値の f ( a ) を計算する。そして、結果をディースプレイ 5上に表示する。、

第 1 2図を参照して評価次数 q_w および評価関数幅 wを説明する。本解析では、マルチフラクタル ·'スペクトル f ( a ) が、ひに対してなるべく均等にデータが与えられるように以下のような工夫をした。まず、 q .と αとの関係を大雑把に

ひ max + Qmin ひ max "~ひ min丄 L / / ヽ ―、ひ = ~ ~ 2 ~" り taiih{q/w) (35)

であるとした（第 1 2図参照）。ここで、幅 wを決定するのに a_mai から a_{ma I} — a_{m i n} の R AT倍離れた点 α を与える q„ を求める。この計算は、 αの点をおおよそ均等に与えるのが目的であるから、 q と αとの関係を厳密に求める必要はない。 q„ および a を使って、 ( 3 5 ) 式を wについて解いた式、

によって t a n h関数の幅 wが求められる。従って、（ 3 5 ) 式から

1 得られる -

„_ W (ひ _max一ひ

¾- log I (37)

2 ひー _minノ

を使い均等なひを得るための qを計算し、この qに対する f ( α ) を求める。 - , 実際に行った検査の結果について説明する。

被験者として、健常眼を持つ 8人（Α〜Ηとす^) 、 AMD (age related macular degeneration) (加齢黄斑変性症）疾患を持つ 5人および P I C (punctate inner choroidopathy) 疾患を持つ 1人を選び、黄斑部脈絡膜血管網を上記の方法により検査し、評価指標 1〜 3 を求めた。ただし、 AMD疾患を持つ 5人のうちの 4人（AMD 1〜 AMD 4 とする）は両眼が AMDであり、その一方の眼について検査、し、 1人は一方の眼だけが AMDであり、 AM Dではない方の眼について検査した。第 1 3図 A〜D、第 1 4図 A〜D、第 1 5図 A〜D、第 1 6図 Aおよび Bに、これらの 1 4人の被験者の眼底のレーザースぺックル血流画像化法による画像および評価指標 1〜 3の値を示す。また、第 1 7図にこれらの 1 4人の被験者の評価指標 1〜 3の値をグラフに示した。この結果から分かるように、評価指標 1〜 3はいずれも同じ傾向を示すが、評価指標 3が最も敏感にマルチフラクタル性の度合いを示している。また、第 1 8図に健常眼を持つ被験者 Eのマルチフラグタル ' スペクトルを、第 1 9図に AM D疾患を持つ被験者 A M D 1のマルチフラクタル ' スぺクトルを示す _d 第 1 8図および第 1 9図の縦軸は流速（相対値）である。

第 1 3図 A〜D、第 1 4図 A〜D、第 1 5図 A〜D、第 1 6図 Aおよび Bより、 AM D疾患を持つ被験者 AMD 1〜 AMD 4の評価指標 l'〜 3はいずれも、健常眼を持つ被験者 A〜Hの評価指標 1〜 3に比ベて明らかに大きく、被験者 AMD 1 〜AMD 4の黄斑部脈絡膜血管網の血流分布がマルチフラクタル分布から大きくずれていることが分かる。逆に言えば、この結果から、評価指標 1 〜 3に基づいて、被験者の黄斑部脈絡膜血管網の血流の異常の有無や異常の度合いを簡単に検査することができることが分かる。例えば、評価指標 3が 0. 3以 ' 下である場合には、黄斑部脈絡膜血管網の血流が正常で健常眼であり、評価指標 3が 0. 5以上の場合には、黄斑部脈絡腠血管網の血流が異 • 常であると判定することができる。こうして血流が異常と判定された場合には、'生理機能検査、細隙灯顕微鏡検査、眼底検査、視野検査、 . 蛍光眼底造影検査、電気生理学的 ί矣査などを適宜行うことで、眼疾患あるいはこの異常が現れる疾病.を診断するこどが可能である。

. また、一方の眼だけが AMD疾患を持つ被験者 5の AMDではない方の眼についての評価指標 3は約.0. 3 6であり、健常眼を持つ被験者 A〜Hの評価指標 3の値と両眼が AMD疾患を持つ被験者 AMD 1 〜 AM D 4の評価指標 3の値との中間の値であることから、この被験者 5の AMDではない方の眼も AMDになる可能性があることを示唆していると考えることもできる。 '

以上のように、この実施形態によれば、被験者の検査部位の血管網における血流速度分布を測定し、こうして得られる血流速度分布に対してマルチフラクタル解析を行い、あらかじめ選ばれた評価指標を求めることにより、この血管網における血流を非接触 ·非侵襲で簡単にしかも正確に検査することができ、血流の異常の有無や異常の度合いを正確に判定することができる。そして、こうして血流の異常が発見された被験者に対して適宜他の検査を併用することにより、' 従来の方法に比べて、疾病を短時間で容易にしかも正確に診断することが可能となり、ひいては医師による診断結果のぱらつきも少なくすることが可能となる。

以上、この発明の一実施形態および一実施例について具体的に説明したが、この発明は上述の実施形態および実施例に限定されるものではなく'、この発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。例えば、上述の実施形態および実施例において挙げた数値、構成、 ,評価指数などはあくまでも例に過ぎず、必要に応じて、これらと異なる数値、構成、評価指数などを用いてもよい。一

' 以上説明したように、この発明によれば、血管網における血流速度分布は、レーザースぺックル血流画像化法.などを用いて非接触 ·非侵襲で測定することができる。また、血管網における血流速度分布めマルチフラクタル解析は、演算装蘆を用いて自動的に短時間で簡単に行うことができる。このマルチフラクタル解析により、マルチフラクタ. ル分布からのずれを定量的に評価することで血管網における血流を簡単にしかも正確に検査することができ、血流の異常の有無や異常の度合いが簡単にしかも正確に分かる。そして、この検査結果に基づき、 f の検査方法を適宜併用することで、血管網における血流の異常を伴う疾病の正確な診断を容易に行うことが可能となる。 · '

Claims

l . 血管網における血流を検査する検査システムであって、 ' . 上記血管網における血流速度分布のマルチフラクタル解析を行うこ

5 とによ'り血流を検査することを特徴とする検査システム。

2 . 上記血管網における血流速度分布のマルチフラクタル解析を行い、 ' ,マルチフラクタル分布からのずれを検出することにより血流を検査す

ー一口-青

ることを特徴とする請求の範囲 1記載の検査シスデム。 .

3 . レーザースペックル血流画像化法に.より上記血管網における血流の

0 速度分布を求めることを特徴とする請求の範囲 1記載の検査システム。

4 . 上記血管網.は脈絡膜 ώ管網であることを特徴とする請求の範囲 1 記載の検査システム。

5 . 血管網における血流を検査する検査システムであって、

. 上記血管網にレーザー光を照射するためのレーザー光源と、

5 上記血管網に上記レーザー光を照射したときに発生する散乱光を検出する光検出器と、

上記光検出器の出力信号に基づいて上記血管網における血流速度分布を求め、この血流速度分布のマルチフラクタル解析を行い、マルチフラクタル分布からのずれを検出する演算装置とを有することを特徴0 とする検査システム。

6 . 血管網における血流を検査する検査方法であって、 .

上記血管網における血流速度分布のマルチフラクタル解析を行うことにより血流を検査することを特徴とする検査方法。 5

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