JP2012021794A - Method for reading optical interference measurement data, optical interference tomography diagnostic apparatus, and optical interference tomography diagnostic system - Google Patents
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Description
本発明は、光干渉を利用して断層画像を取得する光干渉計測データ読出方法、光干渉断層診断装置および光干渉断層診断システムに関する。特に、眼科診療等に用いられる干渉光学系を有する光干渉断層撮像装置において、計測制度を劣化させることなく光干渉断層診断に係るデータサイズを低減するのに好適なものに関する。 The present invention relates to an optical interference measurement data reading method, an optical coherence tomography diagnosis apparatus, and an optical coherence tomography diagnosis system that acquire a tomographic image using optical interference. In particular, the present invention relates to an optical coherence tomographic imaging apparatus having an interference optical system used for ophthalmic medical treatment and the like, which is suitable for reducing the data size related to optical coherence tomographic diagnosis without degrading the measurement system.
光干渉断層診断装置(Optical Coherence Tomography、以下OCTと記述)において、取得する光干渉断層画像の高画質化(高解像化や高階調化、高ダイナミックレンジなど)に関する技術がこれまでにも多く提案なされている。
OCTは、特に眼科用医療機器としての応用が進み、網膜の専門外来では診断に欠かせない機器として期待が高まっている。
特に、近年は、被検眼網膜の深さ方向の分解能とともに深さ方向に直交する面方向(網膜面方向)の分解能の向上が要求されるようになってきている。網膜面方向の分解能を向上させることで、これまで観察できなかった病変の観察や、さらなる病変の早期発見などが期待できるためである。
OCTの網膜面方向の分解能を向上させるために、開口数(Numerical Aperture、以下NAと記述)の高い光学系を使用し、ゾーンフォーカス機能を備えるOCTの技術が特許文献1に開示されている。特許文献1に開示されている技術によれば、NAの高い光学系を使用して、フォーカス位置を段階的に変化させて計測を行うゾーンフォーカスで網膜の光干渉断層画像を計測することが可能である。
There have been many techniques for improving the image quality (high resolution, high gradation, high dynamic range, etc.) of optical coherence tomographic images acquired in optical coherence tomography (hereinafter referred to as OCT). Proposals have been made.
In particular, OCT has been increasingly applied as an ophthalmic medical device, and is expected to be an indispensable device for diagnosis in specialized retina outpatients.
In particular, in recent years, it has been required to improve the resolution in the surface direction (retinal surface direction) orthogonal to the depth direction as well as the resolution in the depth direction of the eye retina. This is because, by improving the resolution in the direction of the retinal surface, observation of lesions that could not be observed so far, and early detection of further lesions can be expected.
また、OCTは被検眼網膜を内部(網膜を構成する各層)からの計測光の反射情報を干渉光として計測するため、計測光の侵入深さが深くなるともに反射光強度が低下し、干渉情報が低下してしまうという特性が潜在的に存在する。これにより光干渉断層画像のダイナミックレンジの低下につながる。
画質の均一な光干渉断層画像を得るために、OCTにおいて計測光の計測深度に応じて調整を行う技術が特許文献2に開示されている。特許文献2に開示されている技術によれば、干渉光を時間的に走査して断層像の計測を行うTime−Domain OCTにおいて、計測深度に応じて光源の光強度を制御することで断層像の全体で明るさの一様な光干渉断層画像を得ることが可能となる。
以上のように、OCTの光干渉断層画像の高画質化を実現するための技術は、これまでにも多くの提案がなされている。
In addition, since OCT measures the reflected information of the measurement light from the inside of the eye retina (each layer constituting the retina) as interference light, the intrusion depth of the measurement light increases and the reflected light intensity decreases, and the interference information There is a potential characteristic that it will decrease. This leads to a decrease in the dynamic range of the optical coherence tomographic image.
As described above, many proposals have been made for techniques for realizing high image quality of OCT optical coherence tomographic images.
しかしながら上述した先行技術においては、以下の問題を解決することができなかった。
光干渉断層画像の高画質化、特に高解像化や高階調化は計測データを著しく増大させる。また診断対象とする範囲の拡大、すなわち光干渉断層画像の計測範囲を拡大する要求も、計測データの増大につながる。
However, the prior art described above cannot solve the following problems.
Increasing the image quality of an optical coherence tomographic image, particularly higher resolution and higher gradation, significantly increases measurement data. Further, the expansion of the range to be diagnosed, that is, the request to expand the measurement range of the optical coherence tomographic image also leads to an increase in measurement data.
計測データの増大は、光干渉断層画像診断において、計測や計測データの処理、画像構成など各種処理に要する時間の増大を引き起こし、結果、計測から診断までのリアルタイム性の劣化が生じてしまう。
すなわち、光干渉断層画像の高画質化とともに、診断に係る時間を短縮する手段を講じる必要があるが、従来技術では上記課題には対応できなかった。
なお、診断に係る時間を短縮するとともに光干渉断層診断の正確性を欠くことのないよう、計測精度の劣化や光干渉診断画像の画質劣化を引き起こしてはならない。
The increase in measurement data causes an increase in time required for various processes such as measurement, measurement data processing, and image configuration in optical coherence tomographic image diagnosis. As a result, real-time property deterioration from measurement to diagnosis occurs.
That is, it is necessary to take measures for reducing the time required for diagnosis along with the improvement of the image quality of the optical coherence tomographic image, but the conventional technique cannot cope with the above problem.
It should be noted that the measurement accuracy and the image quality deterioration of the optical interference diagnostic image should not be caused so that the time required for the diagnosis is shortened and the accuracy of the optical interference tomographic diagnosis is not lost.
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、光干渉計測データの処理において、計測光の計測深度に基づいて光干渉計測データの読出を制御することによって、計測精度を劣化させることなく光干渉断層診断に係るデータサイズを低減して電子的な処理時間を短縮する光干渉計測データ読出方法、光干渉断層診断装置および光干渉断層診断システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems. In the processing of optical interference measurement data, the reading of the optical interference measurement data is controlled based on the measurement depth of the measurement light, so that the optical accuracy is not degraded. It is an object of the present invention to provide an optical interference measurement data reading method, an optical coherence tomography diagnosis apparatus, and an optical coherence tomography diagnosis system that reduce the data size related to coherence tomography diagnosis and shorten the electronic processing time.
上記課題を解決するため本発明による光干渉計測データ読出方法は以下のような構成になる。
すなわち、光干渉を利用して光スペクトル情報から断層像を計測する光干渉断層診断における光干渉計測データの読出方法であって、光干渉計測データの計測深度の情報を取得する取得工程と、
前記計測深度情報に基づいて、光干渉計測データの内、読み出すデータを決める決定工程と、前記決定工程で決定された読出データを読み出すように制御する読出制御工程と、前記読出制御工程の制御に基づいて光干渉計測データを読み出す読出工程とを備えることを特徴とする。
In order to solve the above-described problems, the optical interference measurement data reading method according to the present invention has the following configuration.
That is, a method for reading optical interference measurement data in optical coherence tomography diagnosis that measures a tomographic image from optical spectrum information using optical interference, and obtaining an information of measurement depth of optical interference measurement data;
For determining the data to be read out of the optical interference measurement data based on the measurement depth information, a read control step for controlling to read the read data determined in the determination step, and for controlling the read control step And a reading step of reading out the optical interference measurement data based on the data.
また、上記課題を解決するため本発明による光干渉断層診断装置は以下のような構成になる。
すなわち、光干渉を利用して光スペクトル情報から断層像を計測する光干渉断層診断装置であって、光干渉計測データの計測深度の情報を取得する取得手段と、前記計測深度情報に基づいて、光干渉計測データの内、読み出すデータを決める決定手段と、前記決定手段で決定された読出データを読み出すように制御する読出制御手段と、前記読出制御手段の制御に基づいて光干渉計測データを読み出す読出手段とを備えることを備えることを特徴とする。
In order to solve the above problems, an optical coherence tomographic diagnosis apparatus according to the present invention has the following configuration.
That is, an optical coherence tomographic diagnosis apparatus that measures a tomographic image from optical spectrum information using optical interference, based on the measurement depth information, an acquisition unit that acquires information on the measurement depth of optical interference measurement data, Of the optical interference measurement data, a determination means for determining data to be read, a read control means for controlling to read out the read data determined by the determination means, and reading out the optical interference measurement data based on the control of the read control means And a reading means.
上記課題を解決するため本発明による光干渉断層診断システムは以下のような構成になる。
光干渉を利用して光スペクトル情報から断層情報を計測する光干渉断層計測装置と計測された断層情報から光干渉断層画像を構成してユーザに提示する画像処理装置から構成される光干渉断層診断システムであって、光干渉計測データの計測深度の情報を取得する取得手段と、前記計測深度情報に基づいて、光干渉計測データの内、読み出すデータを決める決定手段と、前記決定手段で決定された読出データを読み出すように制御する読出制御手段と、前記読出制御手段の制御に基づいて光干渉計測データを読み出す読出手段と、前記読出手段により読み出された前記光干渉計測データを前記画像処理装置へ出力する出力手段と、を備える光干渉断層計測装置と、前記光干渉断層計測装置の出力情報を入力する入力手段と、前記入力手段により入力された前記光干渉計測データから光干渉断層画像を生成する画像生成手段と、前記光干渉断層画像を表示する表示手段とを備える前記画像処理装置とから構成されることを特徴とする。
In order to solve the above problems, an optical coherence tomographic diagnosis system according to the present invention has the following configuration.
Optical coherence tomography diagnosis composed of an optical coherence tomography measuring device that measures tomographic information from optical spectrum information using optical interference and an image processing device that constructs an optical coherent tomographic image from the measured tomographic information and presents it to the user The system is an acquisition unit that acquires measurement depth information of optical interference measurement data, a determination unit that determines data to be read out of the optical interference measurement data based on the measurement depth information, and the determination unit. Read control means for controlling the read data to be read, read means for reading the optical interference measurement data based on the control of the read control means, and the optical interference measurement data read by the read means in the image processing An optical coherence tomography measuring device comprising: output means for outputting to the device; input means for inputting output information of the optical coherence tomography measuring device; and the input means. Image producing means for producing an optical interference tomographic image from the input the optical interference measuring data, characterized in that it is composed with the image processing apparatus and a display means for displaying the optical coherent tomography.
本発明の構成によれば、光干渉計測データの処理において、計測光の計測深度に基づいて光干渉計測データの読出を制御することによって、計測精度を劣化させることなく光干渉断層診断に係るデータサイズを低減して電子的な処理時間を短縮することができる。 According to the configuration of the present invention, in the processing of optical interference measurement data, the data related to optical coherence tomography diagnosis without degrading the measurement accuracy by controlling the reading of the optical interference measurement data based on the measurement depth of the measurement light. The electronic processing time can be shortened by reducing the size.
以下に本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(第1の実施の形態)
本発明を実現する第1の実施の形態を図に従って説明する。
図1は、本発明の特徴を説明する第1の実施の形態におけるOCTを用いた光干渉断層診断システムの装置構成の全体図である。
本実施の形態における光干渉断層診断システムとしての画像処理システムは、光干渉断層診断装置であるOCT101、コントローラ102、画像処理装置103から構成されている。
OCTは試料の断層像を高解像度に計測することができ、OCTを用いた光干渉断層診断システムとして、近年、眼科をはじめとして医療機器への応用が進められている。
眼科用の医療機器では、前眼部撮影機、眼底カメラ、共焦点レーザー走査検眼鏡(Scanning Laser Ophthalmoscope: SLO)などの機器が知られている。
(First embodiment)
A first embodiment for realizing the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is an overall view of an apparatus configuration of an optical coherence tomography diagnosis system using OCT according to a first embodiment for explaining features of the present invention.
An image processing system as an optical coherence tomography diagnosis system according to the present embodiment includes an
OCT can measure a tomographic image of a sample with high resolution, and as an optical coherence tomographic diagnosis system using OCT, application to medical equipment such as ophthalmology has been promoted in recent years.
As medical devices for ophthalmology, devices such as an anterior ocular segment photographing machine, a fundus camera, and a confocal laser scanning ophthalmoscope (Scanning Laser Ophthalmoscope: SLO) are known.
これらの従来の機器に対して、OCTは網膜内部の断層像を計測できるため、眼部や網膜の表層には表れにくい黄班変性、黄班円孔などの網膜内部の病変を診断する上で非常に有利である。また、網膜の断層画像を3次元で取得することにより、病変の拡大や網膜を構成する各層の状態、特に緑内障の原因である視神経細胞層の観察など、従来の機器ではできない診断が可能となる。
医療システムには、各種病変の早期発見や正確な診断のために、よりいっそうの光干渉断層画像の高解像化や高階調化、3次元化を要求されることが推測される。その一方では、医師と被検者の負担を軽減するという観点から計測から診断までのリアルタイム性が強く望まれている。
In contrast to these conventional devices, OCT can measure tomographic images inside the retina, so it is useful for diagnosing lesions inside the retina, such as macular degeneration and macular hole, which are difficult to appear on the surface of the eye and retina. Very advantageous. In addition, by acquiring a tomographic image of the retina in three dimensions, it is possible to make a diagnosis that cannot be performed with conventional devices, such as enlargement of the lesion and the state of each layer constituting the retina, particularly the observation of the optic nerve cell layer that causes glaucoma. .
It is presumed that medical systems are required to have higher optical coherence tomographic images, higher gradations, and three-dimensionalization for early detection of various lesions and accurate diagnosis. On the other hand, real-time performance from measurement to diagnosis is strongly desired from the viewpoint of reducing the burden on doctors and subjects.
そのため、システムは光干渉断層画像の高解像化や高階調化、3次元化によるデータの増大化の一方で、処理に係る時間を短縮する必要がある。
OCTの計測時間に着目すると、OCTには異なる計測原理に基づいた幾つかの方式が知られており、個々の方式で計測速度が異なる。
OCTには干渉光を時間的に走査して被検体奥行き方向の計測を行うTime−Domain OCT(TD−OCT)、干渉光の光スペクトル情報を利用して同方向の計測を行うFourier−Domain OCT(FD−OCT)に大きく分類される。
For this reason, the system needs to shorten the processing time while increasing the data by increasing the resolution, gradation, and three-dimensionality of the optical coherence tomographic image.
When paying attention to the measurement time of OCT, several methods based on different measurement principles are known for OCT, and the measurement speed differs for each method.
In OCT, Time-Domain OCT (TD-OCT) that scans interference light temporally to measure in the depth direction of the subject, and Fourier-Domain OCT that performs measurement in the same direction using optical spectrum information of the interference light. It is broadly classified into (FD-OCT).
さらにFD−OCTでは、干渉光を分光して光スペクトル情報を得るSpectral−Domain OCT(SD−OCT)と、波長掃引可能な光源を使用して計測光の波長掃引により光スペクトル情報を得るSwept−Source OCT(SS−OCT)の2方式が知られている。
各方式を比較した場合、一般に、機械的な走査を必要とするTD−OCTに対して、それを必要とせず断層深さ方向の情報を一括して取得できるFD−OCTは、高速な計測が可能であることが知られている。なお、SD−OCTとSS−OCTでは計測速度は比肩する。
Further, in FD-OCT, spectral-domain OCT (SD-OCT) that obtains optical spectrum information by dispersing interference light, and Swept- that obtains optical spectrum information by wavelength sweep of measurement light using a wavelength-swept light source. Two methods of Source OCT (SS-OCT) are known.
When comparing each method, in general, FD-OCT that can acquire information in the depth direction of the fault without requiring it is compared with TD-OCT that requires mechanical scanning. It is known to be possible. Note that the measurement speed is comparable between SD-OCT and SS-OCT.
次に、診断に係る電子的な処理において処理時間を短縮する方法に着目すると、演算能力に優れる高性能画像処理装置を使用するなどの方法が考えられるが、一般的にコストは増大するため、新たな工夫が必要であると予想される。
OCTの特性を利用して処理に係るデータサイズを削減することができれば、計測精度を劣化させることなく診断に好ましい光干渉断層画像を得るとともに、処理に係る時間を短縮でき、コストの増大を抑えることが可能となる。
Next, focusing on the method of shortening the processing time in the electronic processing related to diagnosis, a method such as using a high-performance image processing apparatus with excellent computing ability can be considered, but generally the cost increases, New ingenuity is expected.
If the data size related to processing can be reduced using the characteristics of OCT, an optical coherence tomographic image preferable for diagnosis can be obtained without degrading measurement accuracy, the time required for processing can be shortened, and the increase in cost can be suppressed. It becomes possible.
OCT101は、計測光を被検体に照射する照射手段と干渉光を計測する計測手段、そして画像処理装置103へ光干渉断層データを出力する出力手段を備える。眼科用医療機器としてのOCTの場合には照射手段に被検眼を観察するための接眼光学系を備え、さらにSD−OCTの場合には計測手段に干渉光を波長で分光する分光器を備える。また、OCT101はコントローラ102と通信を行う機能を有しており、コントローラ102からの計測開始、停止などの命令と応答のやりとりを行う。
コントローラ102と接続された画像処理装置103は、OCT101から入力された光干渉断層データに基づいて光干渉断層画像を構成して、診断のための各種補正を行う画像構成手段と、光干渉断層画像を表示する表示手段を有する。画像処理装置103はコントローラ102を介してOCT101と通信を行う。画像処理装置103からの計測開始の命令を受信したOCT101は、照射手段と計測手段により被検体の断層を計測する。
The
An
コントローラ102は、高速フーリエ変換(Fast Fourier Transform, 以下FFTと記述)、波数変換、本実施の形態の特徴である光干渉計測データの読出処理や、伝送フォーマット変換などの機能を備えている。
なお、図1では画像処理装置103とコントローラ102を別々のハードウェア構成としているが、コントローラ102と画像処理装置103がそれぞれ有する機能を集め、専用の画像処理装置を構成することも可能である。
The
In FIG. 1, the
また、図1ではOCT101とコントローラ102を別々のハードウェア構成としているが、OCT101とコントローラ102の機能の全てまたは一部を一体化する構成でも構わない。以降の説明では機能的な観点から、OCT101とコントローラ102とがそれぞれ有する機能を組み合わせたものをOCTとして説明する。
また、図中で各々の装置は有線で接続されているが、これらの一部またはそのすべてを無線で接続する形態としても構わない。
In FIG. 1, the
In addition, although each device is connected by wire in the drawing, a part or all of them may be connected wirelessly.
図2は、本発明の特徴を説明する第1の実施の形態におけるOCTシステムの機能ブロック図である。
OCT201は、SD−OCT機能を有する。該OCT201は、計測光を照射する照射部203、照射部の光学系を制御するゾーンフォーカス制御部204、干渉光を計測する計測部205、波長ごとに整列した干渉光の計測データを波数軸に従い再配列する波数変換部206、本発明の特徴となる光干渉計測データ読出部207、干渉光の計測データを光干渉断層データに変換するFFT処理部208、および外部処理装置としての画像処理装置202との間での信号の伝送のためのI/F209を有する。なお、ここで示すOCT201は、図1に示すOCT101とコントローラ102の一部とに対応する。
FIG. 2 is a functional block diagram of the OCT system in the first embodiment for explaining the features of the present invention.
The OCT 201 has an SD-OCT function. The OCT 201 includes an
画像処理装置202は、OCT201から受信した光干渉断層データに基づいて光干渉断層画像の構成と表示を行う。該画像処理装置202は、OCT201との間での信号の伝送のためのI/F210、光干渉断層データから光干渉断層画像を構成する画像構成部211、および光干渉断層画像を表示する表示部212を有する。該画像処理装置202には、一般にパソコンやワークステーション等の高性能な演算処理機能やグラフィック表示機能を有する装置を用いる。なお、ここで示す画像処理装置202は図1に示す画像処理装置103とコントローラ102の一部とに対応する。
The
図1で述べた照射手段に対応する照射部203は、被検眼に対して計測光である低コヒーレント光を照射する。該照射部203は、低コヒーレント光を発する光源、被検眼の網膜上に計測光を照射する接眼光学系、計測光を網膜上に走査する走査手段、および被検眼の光学分散を補償する分散補償光学系を有する。ここで、光源は計測対象に照射する計測光を生成する計測光生成手段を構成し、計測光の生成工程を担う。また、接眼光学系は、計測光の光束径を制御して計測に適切なスポット径とする光束径制御手段を構成し、走査手段は、後述するゾーンフォーカス制御部により計測光の集光位置を制御する集光位置制御手段を構成する。光束径制御手段は計測光となる光束の径を制御する工程を、集光位置制御手段は眼底上の計測光の集光位置を制御する工程を各々担う。眼科用医療機器としてのSD−OCTでは、低コヒーレント光源として近赤外領域に中心波長(例えば830nm、1310nmなど)を有す光を発するSuper Luminescent Diode(以下、SLDと記述)が一般的に使用される。しかし、その他にも、Amplified Spontaneous Emission(ASE)など低コヒーレント光を発することが可能な光源であればこれを用いることとしてもよい。
The
ゾーンフォーカス制御部204は、OCTのゾーンフォーカシングのために照射部203の接眼光学系を制御する。一般にゾーンフォーカスは、接眼光学系においてNAとフォーカス位置を制御することにより機能する。
The zone
図1で述べた計測手段に対応する計測部205は、参照光と被検眼からの反射光とを干渉させた干渉光を計測する。該計測部205は、干渉光を作成する干渉計と干渉光を分光する分光器、そして干渉光を計測する撮像素子を有する。
撮像素子には、一般的に、近赤外領域に感度をもつCCDセンサ(Charge Coupled Device)やCMOSセンサ(Complementary Metal Oxide Semiconductor)が使用される。
A
In general, a CCD sensor (Charge Coupled Device) or a CMOS sensor (Complementary Metal Oxide Semiconductor) having sensitivity in the near-infrared region is used as the imaging device.
波数変換部206は、計測部205により、分光器で波長ごとに分光されて計測される干渉光の計測データを波数軸に再配列する。該波数変換部206は、干渉光の計測データから、断層の情報を取得するFFT処理に備えて波数空間に変更する。
光干渉計測データ読出部207は、計測光の計測深度に応じて干渉光の計測データの読出を制御する。詳細については後述する。
FFT処理部208は、干渉光の計測データに対してFFT処理を行い、光干渉断層データに変換する。FFT処理により、被検眼の計測情報(反射位置と信号強度)を構成する光干渉断層データが得られる。
The wave
The optical interference measurement
The
I/F209は、FFT処理部208により生成された光干渉断層データを画像処理装置103に伝送するために用いられる。I/F209は、画像処理装置202のI/F210と共に、OCT201と画像処理装置202との間のデータ通信を行うインターフェースとして機能する。当該I/F210としては、リアルタイム性が求められ、かつ大容量の伝送が可能な通信規格に適合するものを採用することが望ましい。データの通信方式は、有線方式(例えばUSB、IEEE1394、HDMI(登録商標)、光伝送など)であっても無線方式(例えばUWB(Ultra Wide Band)、無線LAN、ミリ波通信など)であってもよい。
The I /
I/F210は、画像処理装置側のI/Fである。OCT201内のI/F209と同様の機能を有し、I/F209と連携してデータの送受信を行う。従って、I/F209は本発明において読み出し手段により読み出された光干渉計測データを出力情報として画像処理装置へ出力する出力手段を構成し、I/F210は出力手段より送られた出力情報を画像処理装置に入力する入力手段を構成する。
画像生成手段である画像構成部211は、受け取った光干渉断層データがもつ被検眼の計測情報(反射位置と信号強度)から、被検眼網膜の光干渉断層画像を構成する。また、得られた光干渉断層画像に対して、輝度の調整や歪補正、注目領域の切り出しなどの各種補正処理を適用して、より診断に好ましい情報を再構成する。
表示手段である表示部212は、画像構成部211で構成された光干渉断層画像を表示する。
An I /
An image constructing unit 211 serving as an image generating unit constructs an optical coherence tomographic image of the retina to be examined from the measurement information (reflection position and signal intensity) of the eye to be examined possessed by the received optical coherent tomographic data. Also, various correction processes such as brightness adjustment, distortion correction, and extraction of a region of interest are applied to the obtained optical coherence tomographic image to reconstruct information that is more preferable for diagnosis.
The display unit 212 serving as a display unit displays the optical coherence tomographic image formed by the image configuration unit 211.
以上の構成を有するOCTシステムにより、被検眼網膜の光干渉断層画像を取得して、表示することができる。かつ、OCTの特性を利用して処理に係るデータサイズを削減でき、計測精度を劣化させることなく診断に好ましい光干渉断層画像を得るとともに処理に係る時間を短縮することが可能となる。
なお、図2に示す形態では、FFT処理部208をOCT201内に配置してOCT201の機能としたが、これを画像処理装置202の機能とする場合には、転送処理に係るデータサイズを低減できるため、I/F209―I/F210間の転送時間を短縮できる。
With the OCT system having the above-described configuration, an optical coherence tomographic image of the retina to be examined can be acquired and displayed. In addition, it is possible to reduce the data size related to the processing by utilizing the characteristics of the OCT, and it is possible to obtain an optical coherence tomographic image preferable for diagnosis without degrading the measurement accuracy and to shorten the time related to the processing.
In the form shown in FIG. 2, the
光干渉断層画像取得のプロセスは、まず、照射部203により被検眼に対して計測光が照射され、計測部205で得られた光干渉計測データに対して波数変換部206で波数変換処理を行い、光干渉計測データ読出部207が有効なデータを次処理のFFT処理部208へ出力する。FFT処理部208では、光干渉計測データに基づいて被検眼網膜の断層情報を生成する。得られた光干渉断層データはI/F209を介して画像処理装置103へ送信される。画像処理装置103では、受け取った光干渉断層データに基づいて光干渉断層画像を構成し、被検眼の計測結果を表示部212で表示する。
以上の処理プロセスにより、診断に好ましい光干渉診断画像をユーザ(医師)に提示することが可能となる。
In the process of acquiring an optical coherence tomographic image, first, measurement light is irradiated to the eye to be examined by the
With the above processing process, it is possible to present a light interference diagnostic image preferable for diagnosis to a user (doctor).
なお、画像処理装置103(202)に適用可能なコンピュータのハードウェアとして以下の構成が例示できる
即ち、画像処理装置103が所謂CPU、RAM、ROMなどを有し、CPUによって、これらRAMやROMに格納されているプログラムやデータを用いて、コンピュータ全体の制御を行う。同時に、CPUは本コンピュータを適用した画像処理装置103が行う処理を実行する。
The following configuration can be exemplified as computer hardware applicable to the image processing apparatus 103 (202). That is, the
RAMは、外部記憶装置からロードされたプログラムやデータ、あるいはI/F307を介して外部(本実施形態の場合OCT201)から受信したデータ等を一時的に記憶するためのエリアを有する。またCPUが各種の処理を実行する際に用いるワークエリアも有する。このRAMは、各種のエリアを適宜、各種処理に対して提供することができる。
ROMは、本コンピュータの設定データやブートプログラム等を格納する。
当該コンピュータは、キーボードやマウスなどにより構成される操作部も有しており、本コンピュータの操作者が操作することで、CPUに対して各種の指示を入力することができる。
The RAM has an area for temporarily storing programs and data loaded from an external storage device or data received from the outside (OCT 201 in this embodiment) via the I /
The ROM stores setting data and a boot program for the computer.
The computer also has an operation unit including a keyboard, a mouse, and the like, and various instructions can be input to the CPU by being operated by an operator of the computer.
表示部212は、CRTや液晶モニタ等により構成されており、CPUや不図示のグラフィックスボードによる処理結果を画像や文字で操作者へ表示することができる。
前述した外部記憶装置は、ハードディスクドライブ装置に代表される大容量情報記憶装置であり、ここにはOS(オペレーティングシステム)や、画像処理装置103が行う各処理をCPUに実行させるためのプログラムおよびデータが格納されている。これらのプログラムやデータは、CPUによる制御に従って適宜RAMにロードされ、CPUによる処理の対象となる。
The display unit 212 is configured by a CRT, a liquid crystal monitor, or the like, and can display processing results obtained by a CPU or a graphics board (not shown) to the operator using images and characters.
The above-described external storage device is a large-capacity information storage device represented by a hard disk drive device. Here, an OS (Operating System) and programs and data for causing the CPU to execute each process performed by the
ここで述べたコンピュータにおけるI/Fは、図2に示したI/F210に相当するものである。OCT201とのデータ通信を行うため、主にOCT201からの光干渉断層データを受信する受信インターフェースとして機能する。
OCT201に配されるハードウェアの構成として以下のものが例示される。
即ち、計測部205に相当するハードウェア、ゾーンフォーカス制御部204に相当するハードウェア、CPU、RAM、ROM、LSIなどが考えられる。
The I / F in the computer described here corresponds to the I /
Examples of the hardware configuration arranged in the OCT 201 are as follows.
That is, hardware corresponding to the
RAMは、OCT201におけるCPUが各種の処理を行うために用いるワークエリアや、I/F209を介して外部装置である画像処理装置103から受信したデータを一時的に格納するためのエリア等を有する。
ROMは、OCT201が行う後述の各処理をOCT201におけるCPUに実行させるためのプログラムやOCT201の光学的または電気的設定に関するデータなどが格納されている。
さらに、OCT201を直接操作するボタンなどに相当するハードウェアも配置される。
なお、OCT201におけるCPUは、OCT201の初期設定をはじめ各種デバイスの制御を行うプログラムの実行を行う。
また、該ハードウェアとしてのI/Fは、図2に示したI/F209に相当するものである。
The RAM has a work area used for the CPU in the OCT 201 to perform various processes, an area for temporarily storing data received from the
The ROM stores a program for causing the CPU in the OCT 201 to execute processes to be described later performed by the OCT 201, data on optical or electrical settings of the OCT 201, and the like.
Furthermore, hardware corresponding to buttons or the like for directly operating the OCT 201 is also arranged.
The CPU in the OCT 201 executes programs for controlling various devices including the initial setting of the OCT 201.
The I / F as the hardware corresponds to the I /
LSIは、図2に示した波数変換部206やFFT処理部208に相当するハードウェアである。ここでは専用集積回路であるASICを想定しているが、信号処理プロセッサであるDSPによってソフト的に機能を記述し実現する構成でもよい。
The LSI is hardware corresponding to the wave
図3は、被検眼305を計測するOCT201の内部装置構成の一例を示す概念図である。
OCT201は、低コヒーレント光源301を有する。眼科用医療機器としてのOCTの場合、低コヒーレント光源301には、近赤外領域に中心波長(例えば830nm)を持ち、一定の波長幅(例えば50nm)を有する光を発するSLDが使用される。OCTの原理によれば、波長幅は計測光の光軸方向の分解能に、また波長は光軸方向に直交する平面方向の分解能に寄与することが知られている。中心波長は、被検体によって、より具体的には被検体の散乱と吸収の波長依存特性によって決定される。生体を構成する水の光吸収は830nm付近で極小となることが知られており、従って生体、特に硝子体をもつ眼球に対してはこの波長付近の光を使用することでより深い光の浸達が得られる。眼科用医療機器としてのOCTの場合、一般的に、水の吸収の少ない、また緻密な網膜層構造を解像するために高解像が得られやすい830nmを中心波長として使用する。
FIG. 3 is a conceptual diagram showing an example of the internal device configuration of the OCT 201 that measures the
The OCT 201 has a low coherent
ビームスプリッタ302は、低コヒーレント光源より発せられた光を、ミラー306へ照射する参照光312と被検眼305へ照射する計測光311とに分離する。また、該ビームスプリッタ302は、参照光312と、被検眼からの戻り光313との光を干渉させて干渉光314を生成する干渉計としての機能を併せ持つ。
The
スキャナ303は、計測光311を、光軸に直交する平面方向(XY方向)に、網膜上を走査する。スキャナ303は、ガルバノミラーやMEMSスキャナなどのデバイスであり、単独で、または1軸ごとの走査を組み合わせて、X方向とY方向の2軸を走査可能なデバイスが使用される。なお、計測光311の中心は、スキャナ303の回転中心と一致するように調整されている。
The
接眼光学系304は、計測光311を被検眼の網膜に集光する。ゾーンフォーカス制御部204は、接眼光学系304を制御することにより計測光311のNAおよびフォーカス位置を調整して、ゾーンフォーカシングを機能させる。
The eyepiece
ミラー306は、参照光312を反射する。SD−OCTは、参照光312と、計測光311(とその戻り光313)との光路差に応じて断層情報を得るものである。なお、参照光312と、計測光311(とその戻り光313)との光路長が一致する、被検眼網膜上の位置を特別にコヒーレンスゲートと呼ぶ。
また、参照光312の光路上に、計測光311(とその戻り光313)の光路上に存在する光学的分散と同等の分散を有する不図示の分散補償光学系を備えることで、計測精度を向上させることができる。
The
Further, by providing a dispersion compensation optical system (not shown) having a dispersion equivalent to the optical dispersion existing on the optical path of the measurement light 311 (and its return light 313) on the optical path of the
回折格子307は、干渉光314を、光源301が有する中心波長および波長幅と同じ条件で分光する。
撮像光学系308は、回折格子307により分光された干渉光を撮像素子309に結像する。
撮像素子309は、干渉光を計測する。該撮像素子309には、近赤外領域に感度を有するCCDセンサやCMOSセンサなどが使用される。
ここで、光干渉断層画像の構成について説明する。
The
The imaging
The
Here, the configuration of the optical coherence tomographic image will be described.
OCTでは、一般的に、計測光の光軸方向(z軸方向)のスキャンをAスキャン、Aスキャンを計測光の光軸方向に直交する1方向(xまたはy軸方向)に複数回行うスキャンをBスキャンと呼ぶ。1回のBスキャンにより、1枚の2次元光干渉断層画像を得ることができる。
被検眼の黄班部に対して1回のBスキャンを行うことにより一の断層画像が得られる。
3次元の光干渉断層画像を得るには、Bスキャンを計測光の光軸方向に直交するもう1方向(yまたはx軸方向)に対してもスキャンを行う。
ここで、3次元の断層画像を得るのに、例えば、x、y、zの各軸方向の解像度を、それぞれ1024、1024、2048として、1画素の階調を10bitで計測する場合、その計測データサイズの総計は2.5GBにも及ぶ(1K=1024換算)。
In OCT, in general, scanning in the optical axis direction (z-axis direction) of measurement light is performed by A scan, and A scan is performed a plurality of times in one direction (x or y-axis direction) orthogonal to the optical axis direction of measurement light. Is called B-scan. A single two-dimensional optical coherence tomographic image can be obtained by one B-scan.
One tomographic image is obtained by performing one B-scan on the macula portion of the eye to be examined.
In order to obtain a three-dimensional optical coherence tomographic image, the B scan is also performed in another direction (y or x axis direction) orthogonal to the optical axis direction of the measurement light.
Here, in order to obtain a three-dimensional tomographic image, for example, when the resolution of each of the x, y, and z axes is 1024, 1024, and 2048, and the gradation of one pixel is measured at 10 bits, the measurement is performed. The total data size reaches 2.5 GB (1K = 1024 conversion).
医療機器としてより診断に好ましい光干渉断層画像を提示するために、高解像化、高階調化の要求は今後もますます高まり、光干渉計測データのサイズがこれ以上に増大することが予想される。
本発明は、上記のように高解像化や高階調化、3次元化の要求に伴って増大化する光干渉計測データに対して、処理に係るデータサイズを低減する光干渉計測データの読出方法の一つである。続いて本発明を実現するための機能構成や利用するOCTの特性を説明する。
In order to present optical coherence tomographic images that are more suitable for diagnosis as medical devices, the demand for higher resolution and higher gradation will continue to increase, and the size of optical interference measurement data is expected to increase further. The
As described above, the present invention reads optical interference measurement data that reduces the data size related to processing for optical interference measurement data that increases with the demand for higher resolution, higher gradation, and three-dimensionality. One of the methods. Next, the functional configuration for realizing the present invention and the characteristics of the OCT to be used will be described.
ここで、本発明の特徴を説明する第1の実施の形態における光干渉計測データ読出部について詳述する。
第1の実施の形態における光干渉計測データ読出部207は、光干渉計測データを読み出す読出部、および計測深度に応じて該読出部の読出を制御する読出制御部を有する。
読出部は、波数変換部206により波数変換処理がなされた光干渉計測データを次処理へ出力する。また、該読出部は、読出制御部からの指示によって出力の有無を切り換える。
Here, the optical interference measurement data reading unit in the first embodiment for explaining the features of the present invention will be described in detail.
The optical interference measurement
The reading unit outputs the optical interference measurement data subjected to the wave number conversion process by the wave
読出制御部は、ゾーンフォーカス制御部204からの計測深度の情報に基づいて読出部を制御する。また、該読出制御部は、受け取った計測深度の情報から、光干渉計測データの読出間隔を算出し、その算出結果に基づいて読出部を制御する。以上述べたように、本形態で決定手段として機能する読出制御部は前述した光束径制御手段により制御された光束径及び/または集光位置制御手段により制御された集光位置、の制御情報に基づいて、計測深度が把握される。
The reading control unit controls the reading unit based on the measurement depth information from the zone
以上の構成を有する光干渉計測データ読出部207により、計測光の計測深度に基づいて光干渉計測データの読出しを制御することが可能となる。光干渉計測データの読出間隔の算出方法に関しては後述する。
The optical interference measurement
開口数(NA)と被写界深度(DOF)は相反する関係をもち、開口数(NA)の高いレンズを用いて計測することにより、光軸に直交する平面方向の解像度の高い光干渉断層画像画像が得られる。
OCTの一つの特徴として、計測光の光軸方向の分解能が光学系のNAとは無関係であることが知られている。すなわち、OCTにおける光軸方向の分解能は、計測光の低コヒーレント光源の中心波長と波長幅によって規定される。
即ち、NAの高い計測光を使用することで、光軸方向に対して分解能が向上することはないが、干渉光を高感度に計測することができ、かつ光軸に直交する平面方向の解像度の高い計測が可能となる。このため、光軸方向の計測範囲を分割して計測する(ゾーンフォーカス)ことにより、光軸方向と光軸に直交する平面方向ともに解像度と感度の高い光干渉断層画像が得られる。
A numerical aperture (NA) and a depth of field (DOF) have a contradictory relationship, and an optical coherence tomography with a high resolution in a plane direction perpendicular to the optical axis is measured by using a lens having a high numerical aperture (NA). An image is obtained.
As one characteristic of OCT, it is known that the resolution in the optical axis direction of measurement light is independent of the NA of the optical system. That is, the resolution in the optical axis direction in OCT is defined by the center wavelength and wavelength width of the low-coherent light source of measurement light.
That is, the use of measurement light having a high NA does not improve the resolution in the optical axis direction, but the interference light can be measured with high sensitivity and the resolution in the plane direction orthogonal to the optical axis. High measurement is possible. Therefore, by dividing and measuring the measurement range in the optical axis direction (zone focus), an optical coherence tomographic image with high resolution and sensitivity can be obtained in both the optical axis direction and the plane direction orthogonal to the optical axis.
ここで、第1の実施の形態で用いるOCTのゾーンフォーカスの原理について説明する。
なお、説明のために本実施の形態では、計測光のコヒーレンスゲート901からの網膜の断層深さ方向の距離を計測深度と呼ぶ。
Here, the principle of OCT zone focus used in the first embodiment will be described.
For the sake of explanation, in this embodiment, the distance of the measurement light from the
ゾーンフォーカス機能をもたないSD−OCTでは、NAが低く且つ被写界深度が深い計測光を用い、その際計測光の最大計測深度が必要計測深度を満足する計測光をスキャンすることで、光干渉断層画像を取得する。
NAが高く、被写界深度の浅い計測光904で光干渉断層画像を取得する場合のゾーンフォーカスでは、高NA計測光を、計測光の光軸方向(網膜の断層深さ方向)を分割してスキャンを行うことで、光軸方向、光軸に直交する平面方向ともに解像度の高い光干渉断層画像が得られる。 ゾーンフォーカス機能を有するSD−OCTでは、計測光を光軸方向に分割した場合に得られる分割域各々が計測範囲(最少計測深度から最大計測深度までの範囲)を満たす計測光を、各分割域でスキャンすることで、3次元で解像度の高い光干渉断層画像を取得する。
In SD-OCT without a zone focus function, using measurement light with a low NA and a deep depth of field, and scanning the measurement light that satisfies the required measurement depth, the maximum measurement depth of the measurement light, An optical coherence tomographic image is acquired.
In zone focus when acquiring an optical coherence tomographic image with
図4(a)および4(b)は、本発明の特徴を説明する第1の実施の形態におけるOCTの計測深度を説明する概念図である。
図4(a)では光の反射を規定するブラッグの反射条件を、図4(b)ではブラッグの反射条件とSD−OCTで使用する波長域との関係を、示している。
図4(a)を用い、光の反射を規定するブラッグの反射条件を簡単に説明する。
FIGS. 4A and 4B are conceptual diagrams for explaining the OCT measurement depth in the first embodiment for explaining the features of the present invention.
FIG. 4A shows a Bragg reflection condition that defines light reflection, and FIG. 4B shows a relationship between the Bragg reflection condition and a wavelength region used in SD-OCT.
With reference to FIG. 4 (a), the Bragg reflection condition that defines the reflection of light will be briefly described.
光を反射する物質401は、OCTでは被検体に相当する。特に眼科用医療機器としてのOCTの場合、被検眼網膜の各層にあたる。
光402は、被検体401の表面で反射する。
光403は、被検体401の内部に侵入して次の境界で反射する。
被検体401の厚さをd、屈折率をn、として、光402と光403とは被検体401に対して垂直に入射するとした場合、次式に従って光402と光403とは反射時に強め合う干渉を起こす。
The
The light 402 is reflected from the surface of the subject 401.
The light 403 enters the inside of the subject 401 and is reflected at the next boundary.
When the thickness of the subject 401 is d and the refractive index is n, and the light 402 and the light 403 are perpendicularly incident on the subject 401, the light 402 and the light 403 strengthen each other at the time of reflection according to the following equation. Cause interference.
図4(b)では、式2の条件とSD−OCTで使用する低コヒーレント光源の波長域との関係を説明する。
低コヒーレント光は、前述のように近赤外領域に中心波長を有し、かつ一定の波長幅をもつ光であり、換言すれば一定の波数帯域ΔKB(k1〜k2)を有している。SD−OCTでは、この一定の波数帯域ΔKBで、式2を満たす光を計測するため次式が成り立つ。
FIG. 4B illustrates the relationship between the condition of
Low-coherent light is light having a central wavelength in the near-infrared region and a constant wavelength width as described above, in other words, having a constant wavenumber band ΔK B (k 1 to k 2 ). ing. In SD-OCT, in the constant frequency band [Delta] K B, the following equation holds for measuring the light that satisfies the
式3から、波数帯域ΔKBをもつ計測光の計測深度ndを算出する事ができ、次式で得られる。
また、波数帯域ΔKBをもつ計測光の最大計測深度ndmaxは、mがN/2の時に次式で得ることができる。
ここで、本発明の第1の実施の形態におけるOCTでは、計測深度と干渉光との間に以下の関係が成立する。
すなわち、前述したように、式2によれば干渉を起こす光の波数の間隔Δkは計測深度dに応じて一意に決まり、計測深度dが深くなると波数間隔Δkは狭くなる。
従って、計測深度dが浅い場合には波数間隔Δkが広くなり、干渉光の計測データ波形は周波数の低い信号で構成される。計測深度dが深い場合には波数間隔Δkは狭くなり、計測される干渉光は高い周波数の信号で構成される。
Here, in the OCT according to the first embodiment of the present invention, the following relationship is established between the measurement depth and the interference light.
That is, as described above, according to
Therefore, when the measurement depth d is shallow, the wave number interval Δk is wide, and the measurement data waveform of the interference light is composed of a signal having a low frequency. When the measurement depth d is deep, the wave number interval Δk is narrowed, and the measured interference light is composed of a high-frequency signal.
以上の計測深度と干渉光の関係を利用することで、計測光の計測深度に基づいた光干渉計測データの読出制御が可能となる。続いて、第1の形態におけるゾーンフォーカスと読出制御の方法に関して説明する。 By utilizing the relationship between the measurement depth and the interference light, it is possible to perform reading control of optical interference measurement data based on the measurement depth of the measurement light. Next, the zone focus and readout control method in the first embodiment will be described.
図5(a)、5(b)および5(c)は、本発明の特徴を説明する第1の実施の形態におけるゾーンフォーカスを説明する概念図である。第1の実施の形態におけるゾーンフォーカスは、計測光の光軸方向に対して計測領域を2nの幅で分割する。
なお、太い実線501は参照光と計測光の光路長が一致しているコヒーレンスゲート、細い実線502は診断に必要な必要計測深度を示している。
また、計測光503、504、505はそれぞれ、分割数に応じたNAが異なる光を示している。
5 (a), 5 (b) and 5 (c) are conceptual diagrams for explaining zone focus in the first embodiment for explaining the features of the present invention. In the zone focus in the first embodiment, the measurement region is divided by a width of 2n with respect to the optical axis direction of the measurement light.
A thick
In addition, the measurement lights 503, 504, and 505 indicate lights having different NAs according to the number of divisions.
図5(a)は必要計測深度を計測光の光軸方向に対して21で分割、図5(b)は22で分割、図5(c)は23で分割した場合のゾーンフォーカスの例を示している。
ゾーンフォーカスの各計測領域をコヒーレンスゲート501から近い順にZnと(nは20〜2(分割数))と便宜的に名称をつけることにする。なお、図5(a)〜5(c)で定義したZnの各計測領域が本実施の形態における光干渉計測データの読み出しの制御単位となる。
図5(a)では、領域を2分割し、計測光503を計2回スキャンすることにより光干渉断層画像を得ることを示している。Z0、Z1の各計測領域の範囲は、ともに必要計測深度502の1/2である。
FIGS. 5 (a) divided by 2 1 a required measurement depth with respect to the optical axis of the measuring light, FIG. 5 (b) divided by 2 2, zone focusing in the case of division in FIG. 5 (c) 2 3 An example is shown.
Each measurement area in the zone focusing in order of proximity to the
FIG. 5A shows that an optical coherence tomographic image is obtained by dividing the region into two and scanning the
図5(b)では、領域を4分割し、計測光504を計4回スキャンすることにより光干渉断層画像を得ることを示している。Z0、Z1の範囲はともに必要計測深度502の1/4となり、Z2の範囲は必要計測深度502の1/2とする。
FIG. 5B shows that the region is divided into four and the optical coherence tomographic image is obtained by scanning the measurement light 504 a total of four times. The range of Z 0 and Z 1 is both 1/4 of the required
図5(c)では、領域を8分割し、計測光505を計8回スキャンすることにより光干渉断層画像を得ることを示している。Z0、Z1、Z2、Z3の範囲は、それぞれ必要計測深度502の1/8、1/8、1/4、1/2とする。
なお、説明では、光干渉断層画像を取得する間、計測光の計測幅(被写界深度)を変更することなく同じ計測光を分割数と同じ数だけスキャンする例で説明したが、ゾーンフォーカスの計測領域ごとに計測幅を計測領域Znごとに制御してもよい。これにより分割数と同じ数のスキャン回数が必要であったのに対して、スキャン回数を減らすことができる。
FIG. 5C shows that an optical coherence tomographic image is obtained by dividing the region into eight and scanning the measurement light 505 a total of eight times. The ranges of Z 0 , Z 1 , Z 2 , and Z 3 are 1/8, 1/8, 1/4, and 1/2 of the required
In the description, while the optical coherence tomographic image is acquired, the same measurement light is scanned as many times as the number of divisions without changing the measurement width (depth of field) of the measurement light. of each measurement region may control the measured width for every measurement region Z n. As a result, the number of scans equal to the number of divisions is required, whereas the number of scans can be reduced.
例えば、計測幅を計測領域Znの幅に一致するように制御することで、スキャン回数はZnの数だけとすることができる(分割数が22の場合、スキャン回数は3回)。
以上のようにゾーンフォーカスを行うことで、第1の実施の形態における計測深度に基づいた光干渉計測データの読出を制御することが可能となる。続いて、図5(b)のゾーンフォーカスの例を用いて、光干渉計測データの読出制御の詳細について説明する。
For example, by controlling so as to match the measured width to the width of the measurement region Z n, number of scans can be only the number of Z n (if the division number is 2 2, number of
By performing zone focusing as described above, it is possible to control reading of optical interference measurement data based on the measurement depth in the first embodiment. Next, details of the optical interference measurement data readout control will be described with reference to the zone focus example of FIG.
図6は、本発明の特徴を説明する第1の実施の形態における光干渉計測データの読出方法を説明する概念図である。
図6における(a)は計測深度の浅いZ0での光干渉計測データの読出方法、図6における(b)は計測深度が中間のZ1での読出方法、図6における(c)は計測深度の深いZ2での読出方法を、それぞれ示している。
前述したように、式2によれば計測深度dが深くなると波数間隔Δkは狭くなることから、ゾーンフォーカスの各計測領域Znにおいてもその最大深度で光干渉計測データの周波数が高くなるため、各計測領域Znの最大深度の干渉信号を計測できる必要がある。
FIG. 6 is a conceptual diagram for explaining a method of reading optical interference measurement data in the first embodiment for explaining the features of the present invention.
6A is a method for reading optical interference measurement data at Z 0 with a shallow measurement depth, FIG. 6B is a method for reading with Z 1 at an intermediate measurement depth, and FIG. 6C is a measurement method. Each of the reading methods at Z 2 having a deep depth is shown.
As described above, since the since the measurement according to the
必要計測深度を分割数2Dとなるゾーンフォーカスで分割すると、各層Znの最大深度ndnは下記の式で得られる。又、計測深度は0〜DをパラメータとするZで示される。
式2によれば、各層の最大深度ndnにおける光干渉計測データの波数間隔(周波数)は次式で定まる。
サンプリング定理に従い、光干渉計測データの読出間隔Sは次式を満足すれば良い。
図6の(a)では、分割数が4(Dは2)、計測位置Znが0の場合を示している。この場合、式8によれば光干渉計測データの読出間隔Sは撮像素子の波数分解能δkの4倍となる。従って、図6の(a)のように光干渉計測データの4つに1つだけデータを読み出せばよい。全データを読み出す場合に比べてデータサイズを1/4に低減することが可能となる。
図6の(b)では、分割数が4(Dは2)、計測位置Znが1の場合を示している。この場合、式8によれば光干渉計測データの読出間隔Sは撮像素子の波数分解能δkの2倍となる。従って、図6の(b)のように光干渉計測データの2つに1つだけデータを読み出せばよい。全データを読み出す場合に比べてデータサイズを1/2に低減することが可能となる。
In (a) of FIG. 6, the division number is 4 (D 2), the measurement position Z n indicates the case of zero. In this case, according to Equation 8, the reading interval S of the optical interference measurement data is four times the wave number resolution δ k of the image sensor. Therefore, as shown in FIG. 6A, only one of the four pieces of optical interference measurement data needs to be read. Compared to reading all data, the data size can be reduced to ¼.
In (b) of FIG. 6, the division number is 4 (D 2), the measurement position Z n indicates the
図6の(c)では、分割数が4(Dは2)、計測位置Znが2の場合を示している。この場合、式8によれば光干渉計測データの読出間隔Sは撮像素子の波数分解能δkに一致する。従って、図6の(c)のように光干渉計測データの全データを読み出す必要がある。
以上のように、図6の例では、光干渉計測データのサイズを、全データ読出の場合と比べて、全体で3/8の低減が可能となる。
このようにSD−OCTにおける計測深度と干渉光の特性に基づいて、計測深度に応じて光干渉計測データの読出を制御することで、計測精度を損なうことなく処理に係る光干渉計測データを削減でき、かつ診断に好ましい光干渉診断画像の提示が可能となる。
In (c) of FIG. 6, the division number is 4 (D 2), the measurement position Z n indicates the
As described above, in the example of FIG. 6, the size of the optical interference measurement data can be reduced by 3/8 as a whole compared to the case of reading all data.
Thus, based on the measurement depth in SD-OCT and the characteristics of interference light, by controlling the reading of optical interference measurement data according to the measurement depth, optical interference measurement data related to processing is reduced without impairing measurement accuracy. It is possible to present a light interference diagnostic image that is preferable for diagnosis.
続いて、第1の実施の形態における光干渉計測データの読出制御のフローについて説明する。 Next, the flow of optical interference measurement data readout control in the first embodiment will be described.
図7は、本発明の特徴を説明する、第1の実施の形態における光干渉断層画像取得処理の全体の流れを示すメインフローチャートである。本フローチャートの一連の処理は、ゾーンフォーカス機能を備えるSD−OCTにおいて、診断に好ましい光干渉断層画像を得ることを目的としている。
ステップ701では、コヒーレンスゲートを被検眼網膜の表層近くに調整する。一般的に、SD−OCTではコヒーレンスゲートに近いほど干渉信号の感度が高いことが知られている。網膜表層にできるだけ近い位置にコヒーレンスゲートを調整することで、感度高く計測でき、ダイナミックレンジの高い光干渉断層画像が得られる。コヒーレンスゲートの調整方法に関しては既知の手法によればよい。なお、第1の実施の形態におけるSD−OCTでは、コヒーレンゲートは診断開始(計測開始)時にのみ調整を行い、少なくとも1回のBスキャンが行われるまでは固定される。以上の工程は本発明における設定工程における一工程に対応し、計測対象の断層画像を取得する前に基底となる光干渉計測データの読出制御の実施する工程となる。
FIG. 7 is a main flowchart illustrating the overall flow of the optical coherence tomographic image acquisition process according to the first embodiment, illustrating the features of the present invention. The series of processes in this flowchart is for obtaining an optical coherence tomographic image preferable for diagnosis in SD-OCT having a zone focus function.
In
ステップ702では、ゾーンフォーカス機能を備えるSD−OCTにおいて、計測を行う位置を設定する。コヒーレンスゲートから逐次計測深度を深くして、スキャンを繰り返して光干渉計測データの取得をおこなう。なお、本発明の適用は逐次計測深度を深くしてスキャンを行う例に限るものではなく、必要計測深度から逐次浅くしてスキャンを行っても良いし、診断または画像認識処理などの理由で注目層がある場合には、その位置を先にスキャンする構成であってもよい。該ステップにおいて行われる操作は設定工程における他の工程に対応し、計測された断層情報である光干渉計測データに基づいて必要な計測深度を把握し、該必要な計測深度に基づいて先の基底となる光干渉計測データの読出制御の設定を行う。
また、各計測領域において計測光の計測幅(被写界深度)を変更する場合には、ゾーンフォーカス制御部204は接眼光学系304を制御することにより計測光311の計測幅を調整する。
In
Further, when changing the measurement width (depth of field) of the measurement light in each measurement region, the zone
ステップ703では、光干渉計測データを取得する。SD−OCT201の照射部203が計測光を被検眼に照射して、参照光と被検眼からの計測光(戻り光)との干渉光を計測部205が計測する。
ステップ704では、ステップ703で取得された光干渉計測データは、回折格子307により波長ごとに分光されたデータとなっているため、ステップ706のFFT処理に備えて波数のデータに変換する。波数変換の処理に関しては既知の手法によればよい。
ステップ705では、第1の実施の形態における光干渉計測データの読出制御を行う。計測深度に応じて有効なデータを読み出して、以後の処理に係るデータサイズを削減する。詳細に関しては後述する。
In
In
In
ステップ706では、ステップ705で読み出された光干渉計測データに関して、FFT処理を行う。光干渉計測データに対してFFT処理を施すことにより、計測情報(計測深度と信号強度)を含む光干渉断層データ、すなわち光断層情報が得られる。
ステップ707では、ゾーンフォーカスの全ての計測領域を計測して、全領域に渡って断層像の計測を行ったかを判断する。全領域に渡って断層像の計測が完了している場合にはステップ708へ処理を移行する。そうでない場合にはステップ702へ処理を移行して、計測処理を繰り返す。
In
In
ステップ708では、これまでの処理により得られた光干渉断層データから断層画像を構成する。また得られた光干渉断層画像に対して、輝度の調整や歪補正、注目領域の切り出しなどの各種補正処理を適用してより診断に好ましい画像や情報に整える。これらの画像構成の処理に関しては既知の手法によればよい。
ステップ709では、ステップ708で構成された光干渉断層画像をユーザ(主に医師)に提示して、一連の光干渉断層画像の取得処理を終了する。
以上の処理により、診断に好ましい光干渉断層画像を得ることができる。
In
In
With the above processing, an optical coherence tomographic image preferable for diagnosis can be obtained.
図8は、本発明の特徴を説明する、第1の実施の形態における光干渉計測データの読出処理の流れを示すフローチャートである。本フローチャートの一連の処理は、図6で示した計測光の計測深度に応じた読出方法を実現することを目的としている。
ステップ801では、光干渉計測データ読出部207における読出制御部は、ゾーンフォーカス制御部204からこれから計測を行う計測深度の情報を取得する。ゾーンフォーカス制御部204は、計測深度に応じて接眼光学系304を制御するため計測深度の情報を管理している。当該ステップは、本発明における光干渉計測データの計測深度の情報を取得する取得工程に対応する。
FIG. 8 is a flowchart for explaining the feature of the present invention and showing the flow of the optical interference measurement data reading process in the first embodiment. The series of processes in this flowchart is intended to realize a reading method according to the measurement depth of the measurement light shown in FIG.
In
ステップ802では、該読出制御部は受け取った計測深度の情報に基づいて、式8や図6で示した光干渉計測データの読出間隔を算出する。
ステップ803では、該読出制御部はステップ802で算出した読出間隔に基づいて、得られているデータが読み出すデータかどうかを判断する。読み出すデータである場合には、ステップ804へ処理を移行する。読み出すデータでない場合には、ステップ805へ処理を移行する。これらステップ803および804は、本発明における計測深度情報に基づいて光干渉計測データの内の読み出すデータを決定する決定工程に対応する。
In step 802, the readout control unit calculates the readout interval of the optical interference measurement data shown in Expression 8 and FIG. 6 based on the received measurement depth information.
In step 803, the read control unit determines whether the obtained data is read data based on the read interval calculated in step 802. If it is data to be read, the process proceeds to step 804. If it is not data to be read, the process proceeds to step 805. These
ステップ804では、読出制御部は、同様に光干渉計測データ読出部207に配置される読出部を制御して光干渉計測データを出力させる。当該ステップは、先の決定工程で決定された読出データの読み出しを実行させる読出し制御工程に対応し、さらに実際に光干渉計測データを出力する操作を行うことで読出工程にも対応する。
ステップ805では、光干渉計測データの全データに対して読出制御を行ったかどうかを判断する。全データの読出制御行っている場合には、一連の光干渉計測データ読出処理を終了する。まだ読出制御が終っていない場合にはステップ803へ処理を移行して繰り返しデータの読み出しを行う。
In
In
以上の処理により、第1の実施の形態における光干渉計測データの読み出しが可能となる。また、以上の書く工程からなるデータの読み出しを行う光干渉計測データ読出部は、上述した取得工程、決定工程、読出制御工程及び読出工程を実行する取得手段、決定手段、読出制御手段、及び読出手段なる構成として機能する領域を有する。 With the above processing, the optical interference measurement data in the first embodiment can be read. Further, the optical interference measurement data reading unit for reading data including the writing process described above includes an acquisition unit, a determination unit, a read control unit, and a reading unit that perform the acquisition step, the determination step, the read control step, and the read step described above. It has a region that functions as a means.
本実施形態によれば、SD−OCTの計測深度と計測される干渉光波形の周波数との特性を利用して、計測深度に応じて光干渉計測データの読み出しを制御する手段を備えることにより、より具体的には計測深度が深くなるに従って読出間隔を狭くすることにより、光干渉断層画像処理に係るデータサイズを低減することができる。これにより、処理時間を短縮でき、ひいては断層画像の取得から診断までのリアルタイム性を向上させることができる。 According to the present embodiment, by using the characteristics of the measurement depth of SD-OCT and the frequency of the interference light waveform to be measured, by providing means for controlling the reading of the optical interference measurement data according to the measurement depth, More specifically, by narrowing the reading interval as the measurement depth increases, the data size related to optical coherence tomographic image processing can be reduced. As a result, the processing time can be shortened, and as a result, real-time performance from tomographic image acquisition to diagnosis can be improved.
また、ゾーンフォーカスの計測領域の分割数を2N(Nは自然数)として、データ読出の制御単位としての計測位置も2Nとしたことで全読出データの個数は2Nとなる。FFT処理部208では入力として2Nのデータが必要であり、従来では計測した全データに対して補間などを行うことで2Nのデータに変換して入力していたのに対して、本実施形態で示した読出制御を行うことでその処理を削減できる。
Further, the number of divisions of the zone focus measurement area is 2 N (N is a natural number), and the measurement position as a data reading control unit is 2 N , so that the total number of read data is 2 N. The
(第2の実施の形態)
本発明を実現する第2の実施の形態を図に従って説明する。
第1の実施の形態では、ゾーンフォーカスの計測範囲の分割数を2Nとして、データ読出の制御単位としての計測位置も2Nと固定したことで全読出データの個数は2Nとなるように光干渉計測データの読み出しを制御した。この場合、データの読出間隔が必ずデータ間隔の自然数倍となるため制御が容易である一方でゾーンフォーカス各計測領域の幅に依存した制御となってしまう。
(Second Embodiment)
A second embodiment for realizing the present invention will be described with reference to the drawings.
In the first embodiment, the division number of the measurement range of the zone focusing as 2 N, the total number of the read data measurement positions also by fixed and 2 N as the control unit of the data reading so that 2 N Controlled reading of optical interference measurement data. In this case, since the data reading interval is always a natural number multiple of the data interval, the control is easy, but the control depends on the width of each zone focus measurement area.
第2の実施の形態における特徴は、ゾーンフォーカスの計測領域に依存しない制御を行うことにある。これによりSD−OCTの計測条件を吸収するとともに、光干渉断層画像の取得に係るデータを削減することが可能となる。
上記特徴を中心に、本実施の形態を説明する。
なお、本実施の形態におけるOCTの機能ブロックは、第1の実施の形態における機能ブロック(図2)と同様であるため説明は省略する。
The feature of the second embodiment resides in performing control independent of the zone focus measurement region. As a result, it is possible to absorb SD-OCT measurement conditions and reduce data related to acquisition of optical coherence tomographic images.
This embodiment will be described focusing on the above features.
Note that the functional blocks of the OCT in the present embodiment are the same as the functional blocks in the first embodiment (FIG. 2), and thus description thereof is omitted.
図16は、本発明の特徴を説明する、第2の実施の形態における光干渉計測データ読出部の機能ブロック図である。
第2の実施の形態における光干渉計測データ読出部(第1の実施形態における光干渉計測データ読出部207に対応)は、光干渉計測データを読み出す読出部、読出データの補間を行う補間処理部、および計測深度に応じて読出部と補間処理部とを制御する読出制御部から構成される。
FIG. 16 is a functional block diagram of the optical interference measurement data reading unit according to the second embodiment, illustrating features of the present invention.
The optical interference measurement data reading unit in the second embodiment (corresponding to the optical interference measurement
本形態の特徴的構成である補間手段である補間処理部は、読出部で読み出された光干渉計測データを補間する。なお、その他の構成に関しては第1の実施形態で例示した構成と同一であるため、以降の説明では同一の構成要素に関しては同じ参照番号を付記して説明する。該補間処理部は、読出制御部からの指示に応じて補間処理を行う。第2の実施の形態における補間処理は、2つのデータを入力として、生成するデータの位置に応じた2つのデータの重み付け補間を行う単純な構成であればよい。 An interpolation processing unit, which is an interpolation means that is a characteristic configuration of the present embodiment, interpolates the optical interference measurement data read by the reading unit. Since the other configuration is the same as the configuration exemplified in the first embodiment, the same reference numerals are attached to the same components in the following description. The interpolation processing unit performs an interpolation process in response to an instruction from the read control unit. The interpolation processing in the second embodiment may be a simple configuration that performs two-data weighted interpolation according to the position of data to be generated with two data as inputs.
読出制御部は、ゾーンフォーカス制御部204からの計測深度の情報に基づいて読出部を制御する。ゾーンフォーカス制御部204から受け取った計測深度の情報から光干渉計測データの読出間隔を算出し、その算出結果に基づいて読出部と補間処理部とを制御する。
以上の構成を有する光干渉計測データ読出部により、計測光の計測深度に基づいて光干渉計測データの読出を制御することが可能となる。なお、光干渉計測データの読出間隔の算出方法に関しては後述する。
The reading control unit controls the reading unit based on the measurement depth information from the zone
The optical interference measurement data reading unit having the above configuration can control the reading of the optical interference measurement data based on the measurement depth of the measurement light. A method for calculating the reading interval of the optical interference measurement data will be described later.
図9(a)〜9(c)は、本発明の特徴を説明する第2の実施の形態におけるゾーンフォーカスを説明する概念図である。第2の実施の形態におけるゾーンフォーカスは、計測光の光軸方向(断層深さ方向)に対して等間隔に分割する。
なお、これら図中において、太い実線901は参照光と計測光の光路長が一致しているコヒーレンスゲート、細い実線902は診断に必要な必要計測深度を示している。破線は各計測領域の境界を示している。
また、計測光903、904、905は分割数に応じてそれぞれNAが異なる光を示している。
FIGS. 9A to 9C are conceptual diagrams illustrating zone focus in the second embodiment for explaining the features of the present invention. The zone focus in the second embodiment is divided at equal intervals with respect to the optical axis direction of the measurement light (the tomographic depth direction).
In these drawings, a thick
図9(a)は必要計測深度を計測光の光軸方向に対して3分割、図9(b)は4分割、図9(c)は5分割した場合のゾーンフォーカスの例を各々示している。
ゾーンフォーカスの各層をコヒーレンスゲート901から近い順にZnと便宜的に名称をつけることにする。なお、図9(a)〜9(c)で定義したZnの各層が第2の実施の形態における光干渉計測データの読出の制御単位となる。
図9(a)では、領域を3分割し、計測光903を計3回スキャンすることにより光干渉断層画像を得ることを示している。Z1、Z2、Z3の各層の範囲は、ともに必要計測深度902の1/3である。
9A shows an example of zone focus when the required measurement depth is divided into three in the optical axis direction of the measurement light, FIG. 9B is divided into four, and FIG. 9C is divided into five. Yes.
To be given a Z n and conveniently names each layer of zone focusing on the order of proximity to the
FIG. 9A shows that an optical coherence tomographic image is obtained by dividing the region into three and scanning the measurement light 903 a total of three times. The range of each layer of Z 1 , Z 2 , and Z 3 is 1/3 of the required
図9(b)では、領域を4分割し、計測光904を計4回スキャンすることにより光干渉断層画像を得ることを示している。Znはともに必要計測深度902の1/4である。
図9(c)では、領域を5分割し、計測光905を計5回スキャンすることにより光干渉断層画像を得ることを示している。Znはともに必要計測深度902の1/5である。
以上のようなゾーンフォーカスに基づいて、第2の実施の形態における計測深度に基づいた光干渉計測データの読み出しを制御する。続いて、図9(c)のゾーンフォーカスの例を用いて、光干渉計測データの読出制御の詳細について説明する。
FIG. 9B shows that an optical coherence tomographic image is obtained by dividing the region into four and scanning the measurement light 904 a total of four times. Z n is 1/4 of both required
FIG. 9C shows that an optical coherence tomographic image is obtained by dividing the region into five and scanning the measurement light 905 a total of five times. Z n is 1/5 of both required
Based on the zone focus as described above, reading of the optical interference measurement data based on the measurement depth in the second embodiment is controlled. Next, details of the optical interference measurement data readout control will be described using the example of zone focus in FIG.
図10(a)および10(b)は、本発明の特徴を説明する第2の実施の形態における光干渉計測データの読出方法を説明する概念図である。
図10(a)、図10(b)ともに分割数を5として、図10(a)は補間処理を行う場合の光干渉計測データの読出方法、図10(b)は補間処理を行わない読出方法を示している。
10 (a) and 10 (b) are conceptual diagrams for explaining a method of reading optical interference measurement data in the second embodiment for explaining the features of the present invention.
10 (a) and 10 (b), the number of divisions is 5, and FIG. 10 (a) is a reading method of optical interference measurement data when interpolation processing is performed, and FIG. 10 (b) is a reading without interpolation processing. Shows how.
必要計測深度を分割数Dとなるゾーンフォーカスで等分割すると、各層Znの最大深度ndnは下記の式で得られる。又、計測深度は0〜DをパラメータとするZで示される。
式2によれば、各層の最大深度ndnにおける光干渉計測データの波数間隔(周波数)は次式で定まる。
サンプリング定理に従い、光干渉計測データの読出間隔Sは次式を満足すれば良い。
図10(a)、10(b)ともに分割数が5、計測位置Znが1〜5であるため、式11によれば光干渉計測データの読出間隔は全てが自然数とはならない。
計測位置Znが1の場合では、式8によれば光干渉計測データの読出間隔Sは撮像素子の波数分解能δkの5倍となる。従って、図10(a)のように計測データの5つに1つだけデータを読み出せばよい。全データを読み出す場合に比べてデータサイズを1/5に低減することが可能となる。
Figure 10 (a), 10 (b ) both the division number is 5, since the measurement position Z n is 1 to 5, all the reading interval of the interferometric measurement data is not a natural number, according to equation 11.
When the measurement position Z n is 1, according to Equation 8, the optical interference measurement data read interval S is five times the wave number resolution δ k of the image sensor. Therefore, it is only necessary to read out one of five pieces of measurement data as shown in FIG. Compared to reading all data, the data size can be reduced to 1/5.
次に、計測位置Znが2の場合では、読出間隔Sが2.5となって自然数ではない、すなわち小数以下のSとなることから、単純なデータ単位での制御では対応できなくなる。
図10(a)では、逐次読出間隔Sで読み出しを行って、読出位置が小数を含む2.5となった位置でのみ隣接する2つのデータの読み出しを行って、光干渉計測データ読出部(第1の実施形態の光干渉計測データ読出部207に対応)における補間処理部によってその位置のデータを補間生成する。すなわち、補間処理部は、読出間隔Sが少数を含む値となり読出データ位置が自然数にて示し得ない場合には、読出データ位置を挟んで隣接する2つのデータを読み出すように読出手段を制御し、これらデータによる補間操作を実行する。これにより全データを読み出す場合に比べてデータサイズを3/5に低減することが可能となる。
Next, in the case of the measurement position Z n is 2 is not a natural number and read interval S becomes 2.5, namely from becoming less of S fraction, it can not be supported by the control of a simple data unit.
In FIG. 10A, reading is performed sequentially at the reading interval S, two adjacent data are read only at a position where the reading position is 2.5 including a decimal, and an optical interference measurement data reading unit ( The position data is interpolated and generated by the interpolation processing unit in the optical interference measurement
図10(b)では、式11を満足して光干渉計測データを読み出せばよいため、少数を切り捨てて読出間隔Sを2として、計測データの2つに1つだけデータを読み出す。これにより全データを読み出す場合に比べてデータサイズを1/2に低減することが可能となる。この場合には、前述した補間処理部は補間処理を行う必要はない。 In FIG. 10B, since it is sufficient to read the optical interference measurement data while satisfying Expression 11, only a single piece of data is read out of two pieces of measurement data by rounding off the decimal number and setting the read interval S to 2. As a result, the data size can be reduced by half compared to the case of reading all data. In this case, the interpolation processing unit described above does not need to perform interpolation processing.
計測位置Znが3、4の場合、読出間隔Sはそれぞれ、5/3(≒1.67)、5/4(=1.25)となって2より小さい値となるため、補間するために隣接2データを読み出すと結果全データを読み出すこととなる。この場合、光干渉計測データ読出部の補間処理部では補間処理を行わずに全データを読み出してFFT処理部208へ出力する。すなわち、読出間隔Sが2より小さい場合には、補間処理を行う意義が存在しなくなることから、読出制御手段は補間処理部による補間処理を停止させ、以降の処理の実行を行う。
以上のように、補間処理を加えることで、ゾーンフォーカスに依存することなく、計測深度に応じて光干渉計測データの読み出しを制御することが可能となる。
If the measurement position Z n is 3,4, respectively read spacing S, 5/3 (≒ 1.67) , 5/4 (= 1.25) and for the 2 smaller value is, for interpolating When the adjacent two data are read out, all the data are read out as a result. In this case, the interpolation processing unit of the optical interference measurement data reading unit reads all the data without performing the interpolation process, and outputs it to the
As described above, by adding the interpolation process, it is possible to control the reading of the optical interference measurement data according to the measurement depth without depending on the zone focus.
図11は、本発明の特徴を説明する、第2の実施の形態における光干渉計測データの読出処理の流れを示すフローチャートである。本フローチャートの一連の処理は、図10で示した計測光の計測深度に応じた読出方法を実現することを目的としている。
ステップ1101では、前述した光干渉計測データ読出部207における読出制御部は、ゾーンフォーカス制御部204からこれから計測を行う計測深度の情報を取得する。ゾーンフォーカス制御部204は、計測深度に応じて接眼光学系304を制御するため計測深度の情報を管理している。
FIG. 11 is a flowchart illustrating the flow of optical interference measurement data reading processing according to the second embodiment, which explains the features of the present invention. The series of processes in this flowchart is intended to realize a reading method according to the measurement depth of the measurement light shown in FIG.
In step 1101, the reading control unit in the optical interference measurement
ステップ1102では、該読出制御部は、受け取った計測深度の情報に基づいて、図10で示した光干渉計測データの読出間隔を算出する。このとき、読出間隔を図10で前述したように少数を含む値に設定するか、または少数を切り捨てて自然数に設定するかは、任意に設定できるようにすればよい。
ステップ1103では、該読出制御部は、ステップ1102で算出した読出間隔に基づいて、得られているデータが読み出すデータかどうかを判断する。読み出すデータである場合には、ステップ1104へ処理を移行する。読み出すデータでない場合には、ステップ1108へ処理を移行する。
ステップ1104では、該読出制御部は、ステップ1102で算出した読出間隔に基づいて読み出しを行う際に、読出位置が自然数であるかどうかを判断する。読出位置が自然数である場合には、ステップ1105へ処理を移行する。読出位置が自然数ではない場合には、ステップ1106へ処理を移行する。
ステップ1105では、該読出制御部は、同じ光干渉計測データ読出部207の構成である読出部を制御して光干渉計測データを出力させる。
In step 1102, the readout control unit calculates the readout interval of the optical interference measurement data shown in FIG. 10 based on the received measurement depth information. At this time, whether the reading interval is set to a value including a decimal number as described above with reference to FIG. 10 or a natural number is set by rounding off the decimal number may be arbitrarily set.
In step 1103, the read control unit determines whether the obtained data is read data based on the read interval calculated in step 1102. If it is data to be read, the process proceeds to step 1104. If it is not data to be read, the process proceeds to step 1108.
In
In step 1105, the reading control unit controls the reading unit, which is the same configuration of the optical interference measurement
ステップ1106では、該読出制御部は、この読出部を制御して、読出位置に隣接する2つのデータを読み出させ、さらに同じ光干渉計測データ読出部の構成である補間処理部へ出力させる。同時に該補間処理部へ補間指示を伝える。
ステップ1107では、該補間処理部はステップ1106で読み出された2つのデータに対して、データ位置に対して重み付け補間を行う。
ステップ1108では、光干渉計測データの全データに対して読出制御を行ったかどうかを判断する。全データの読出制御を行っている場合には、一連の光干渉計測データ読出処理を終了する。まだ読出制御が終っていない場合にはステップ1103へ処理を移行して繰り返しデータの読み出しを行う。
以上の処理により、第2の実施の形態における光干渉計測データの読み出しが可能となる。
In
In
In
With the above processing, the optical interference measurement data in the second embodiment can be read.
なお、本実施形態におけるゾーンフォーカスでは、説明を簡単にするために式9または図9(a)〜9(c)のように計測光の光軸方向の計測範囲を等分割した。本実施形態の構成によれば、読出制御は等分割の場合に限定されず、必要計測深度に対して計測深度の情報を得ることが可能であれば、任意に分割した場合においても同等に制御を行うことができる。
本実施形態によれば、光干渉計測データ読出部207に補間処理部を備えることで、ゾーンフォーカスに依存することなく、計測深度に応じて光干渉計測データの読み出しを制御することが可能となる。また、計測精度を損なうことなく処理に係る光干渉計測データを削減できる。
In the zone focus in the present embodiment, the measurement range in the optical axis direction of the measurement light is equally divided as shown in
According to the present embodiment, by providing the optical interference measurement
(第3の実施の形態)
本発明を実現する第3の実施の形態を図に従って説明する。
第1および第2の実施の形態では、ゾーンフォーカス機能を備えるSD−OCTにおいて、計測光の計測深度に応じて光干渉計測データの読み出しを制御して、光干渉断層画像の取得処理に係るデータサイズを低減した。
第3の実施形態の特徴は、光干渉計測データの読み出しを制御することにより、必要な計測深度以上の光干渉計測データを削減することにある。第3の実施の形態における光干渉計測データの読出制御はゾーンフォーカスをもたないSD−OCTにも適用可能である。
上記特徴を中心に、本実施の形態を説明する。
(Third embodiment)
A third embodiment for realizing the present invention will be described with reference to the drawings.
In the first and second embodiments, in SD-OCT having a zone focus function, data related to optical coherence tomographic image acquisition processing is controlled by controlling the reading of optical interference measurement data according to the measurement depth of measurement light. Reduced size.
The feature of the third embodiment resides in that the optical interference measurement data beyond the required measurement depth is reduced by controlling the reading of the optical interference measurement data. The optical interference measurement data readout control in the third embodiment is also applicable to SD-OCT having no zone focus.
This embodiment will be described focusing on the above features.
図12は、本発明の特徴を説明する第3の実施の形態における光干渉計測データの読出方法を説明する概念図である。
図12では、NAが小さく、被写界深度の深い計測光1204で光干渉断層画像を取得する場合の、SD−OCTのスキャンの方法を示している。なお、太い実線1201は参照光と計測光の光路長が一致しているコヒーレンスゲート、細い実線1202は診断に必要な必要計測深度、そして一点鎖線1203は撮像素子の画素数で計測可能な最大計測深度を示している。
なお、同図には、被検眼における黄班付近の光干渉断層像2005も例示する。
FIG. 12 is a conceptual diagram illustrating a method of reading optical interference measurement data in the third embodiment for explaining the features of the present invention.
FIG. 12 shows an SD-OCT scanning method in the case where an optical coherence tomographic image is acquired with
The figure also illustrates an optical coherence tomographic image 2005 near the macula in the eye to be examined.
図12の場合、診断に必要となる必要計測深度1202を、計測光1204の最大計測深度が大きく上回っており、このままスキャンを行った場合、必要な計測深度1202以上に深い位置の情報も得られることになる。
最大計測深度1203に対する必要計測深度1202を知ることができれば、計測深度と計測される干渉光波形の周波数との特性に基づいて、干渉光の計測データのうち有効な周波数を把握することができる。それに従って光干渉計測データの読出間隔Sを設定することで、必要計測深度よりも深い位置の情報を削減することができる。
必要計測深度1202を知るためには、実際の光干渉断層画像を取得するためのスキャンの前に、被写界深度の深い計測光を用いてプレスキャンを行えばよい。
In the case of FIG. 12, the maximum measurement depth of the
If the
In order to know the
なお、図12の説明ではNAが小さく、被写界深度の深い計測光1204を使用したゾーンフォーカス機能をもたないSD−OCTの場合を示したが、ゾーンフォーカス機能を有するSD−OCTにも適用できるのはいうまでもない。
また、ゾーンフォーカス機能を有するSD−OCTの場合、事前に必要計測深度1202を把握することで、必要計測深度1202に対する必要なゾーンフォーカスの分割数および各計測領域の幅を任意に設定することができる。
以上のように、光干渉断層画像を取得するスキャンの前に、必要計測深度1202を把握することで、光干渉計測データの読出制御を適用することができ、必要計測深度よりも深い位置の不要な情報をデータの読み出しと共に破棄することが可能となる。
In the description of FIG. 12, the case of SD-OCT having no zone focus function using
Further, in the case of SD-OCT having a zone focus function, it is possible to arbitrarily set the necessary number of zone focus divisions and the width of each measurement region with respect to the required
As described above, by grasping the
続いて、第3の実施の形態における光干渉計測データの読出制御のフローについて説明する。
本形態における光干渉断層画像取得処理の全体の流れを示すメインフローチャートにおける一連の処理では、計測前に必要計測深度を取得してキャリブレーションを行うことで、光干渉計測データの読み出しと同時に余剰な情報を破棄して、診断に好ましい光干渉断層画像を得ている。
より詳細には、第1の実施の形態における図7のフローチャートと比べて、第4の実施の形態では、計測前のキャリブレーションを行うステップが加わる。
Next, the flow of optical interference measurement data readout control in the third embodiment will be described.
In the series of processes in the main flowchart showing the overall flow of the optical coherence tomographic image acquisition process in this embodiment, the necessary measurement depth is acquired and calibration is performed before measurement, so that redundant measurement is performed simultaneously with the reading of the optical interference measurement data. The information is discarded, and an optical coherence tomographic image preferable for diagnosis is obtained.
More specifically, compared with the flowchart of FIG. 7 in the first embodiment, the fourth embodiment includes a step of performing calibration before measurement.
当該ステップでは、光干渉断層画像を取得する計測処理の前(具体的にはステップ702)にキャリブレーションを行う。詳細に関しては後述する。
なお、ステップ2102では、第3の実施の形態における光干渉計測データの読出制御を行う。詳細に関しては後述する。
以上の処理により、第3の実施の形態における光干渉断層画像が取得される。
In this step, calibration is performed before the measurement process for acquiring the optical coherence tomographic image (specifically, step 702). Details will be described later.
In step 2102, optical interference measurement data reading control in the third embodiment is performed. Details will be described later.
With the above processing, the optical coherence tomographic image in the third embodiment is acquired.
図13は、本発明の特徴を説明する、第3の実施の形態における計測前のキャリブレーションの流れを示すフローチャートである。本フローチャートの一連の処理は、実際の光干渉断層画像を取得するスキャンの前に、プレスキャンを行って必要計測深度を把握し、基底となる光干渉計測データの読出制御を事前に行うことを目的としている。
ステップ1301では、被写界深度の深い計測光を用いてプレスキャンを行う。プレスキャンは、1回のAスキャンであればよい。
FIG. 13 is a flowchart illustrating a calibration flow before measurement according to the third embodiment, which explains the features of the present invention. The series of processing in this flowchart is to perform pre-scan to grasp the required measurement depth and scan the basic optical interference measurement data in advance before scanning to obtain the actual optical coherence tomographic image. It is aimed.
In
眼科用医療機器としてのOCTの場合、一般に計測対象は網膜であり、診断に必要な断層像として網膜の最下層に位置する色素上皮層までが要求される。この色素上皮層は多くの場合、光干渉断層画像上でほぼ平坦であるため、1回の計測の間は必要計測深度が一定と見なせる。そのため、1回のAスキャンを行うことで必要計測深度を算出することが可能である。
なおAスキャンを複数回(粗いBスキャン)行うことにより必要計測深度を算出してもよい。
In the case of OCT as an ophthalmic medical device, the measurement target is generally the retina, and a tomographic image necessary for diagnosis up to the pigment epithelium layer located at the lowest layer of the retina is required. In many cases, the pigment epithelium layer is almost flat on the optical coherence tomographic image, and therefore, the necessary measurement depth can be considered constant during one measurement. Therefore, it is possible to calculate the necessary measurement depth by performing one A scan.
The required measurement depth may be calculated by performing A scan a plurality of times (coarse B scan).
ステップ1302では、ステップ1301のプレスキャンで得られた計測データから必要計測深度を算出する。一般に網膜の光干渉断層画像では、計測光に対して色素上皮層が最も強い反射を示すため、信号強度の強い位置を指標にして必要計測深度を算出すればよい。また、プレスキャンとして粗いBスキャンを行った場合には、そのうち最大の深度を指標にして必要計測深度として算出すればよい。
ステップ1303では、ステップ1302で得られた必要計測深度に応じて、図12で説明したような基底となる光干渉計測データの読出制御の設定を行う。これにより、必要計測深度以上の断層深さの情報をデータ読出と共に破棄することができる。
In
In step 1303, in accordance with the required measurement depth obtained in
ステップ1304では、ゾーンフォーカス機能を使用するか判断する。ゾーンフォーカスを使用して計測を行う場合には、ステップ1305へ処理を移行する。ゾーンフォーカス機能を使用しない、またはゾーンフォーカス機能をもたない場合には、一連のキャリブレーション処理を終了する。
ステップ1305では、ゾーンフォーカスにおける計測光の光軸方向の分割を行って、ゾーンフォーカスの設定を行う。
以上の処理により、第3の実施の形態における、光干渉計測データ読出制御の基底設定が可能となる。
In
In
With the above processing, the base setting of the optical interference measurement data reading control in the third embodiment can be performed.
本実施形態によれば、光干渉断層画像の取得の前に、プレスキャンを用いたキャリブレーションを行うことで、光干渉計測データ読出制御の基底となる事前設定が可能となる。これにより、必要計測深度よりも深い不要な情報を、データの読み出しと同時に破棄することができ、光干渉断層画像の取得に係る光干渉計測データのサイズを低減することができる。 According to the present embodiment, by performing calibration using pre-scanning before acquisition of the optical coherence tomographic image, it is possible to perform presetting that is the basis of optical interference measurement data readout control. Thereby, unnecessary information deeper than the required measurement depth can be discarded at the same time as the data reading, and the size of the optical interference measurement data related to the acquisition of the optical interference tomographic image can be reduced.
(第4の実施の形態)
本発明を実現する第4の実施の形態を図に従って説明する。
第1、第2および第3の実施の形態では、いずれも波数変換処理のなされた光干渉計測データを前提として、光干渉断層画像の取得処理に係るデータサイズを低減した。
波長と波数は反比例の関係にあることを利用すれば、波数軸上に再配列された光干渉計測データに対して行った読出制御を、波数軸上に再配列する前の波長ごとに計測された計測データにおいても適用することが可能である。
第4の実施形態の特徴は、波数変換前の、回折格子により波長ごとに分光された干渉光の計測データに対して読出制御を行うことにある。これにより、光干渉断層画像の取得の処理に係るデータサイズの削減を、波数変換処理の前にまたは同時に行うことが可能となる。
上記特徴を中心に、本実施の形態を説明する。
(Fourth embodiment)
A fourth embodiment for realizing the present invention will be described with reference to the drawings.
In the first, second, and third embodiments, the data size related to the optical coherence tomographic image acquisition process is reduced on the premise of the optical interference measurement data subjected to the wave number conversion process.
Using the fact that the wavelength and wave number are inversely proportional, the readout control performed on the optical interference measurement data rearranged on the wave number axis is measured for each wavelength before being rearranged on the wave number axis. The present invention can also be applied to measured data.
The feature of the fourth embodiment resides in that readout control is performed on measurement data of interference light that is spectrally separated for each wavelength by the diffraction grating before wave number conversion. This makes it possible to reduce the data size related to the process of acquiring the optical coherence tomographic image before or simultaneously with the wave number conversion process.
This embodiment will be described focusing on the above features.
第4の実施の形態におけるOCTシステムの機能ブロックは、第1の実施形態で述べた波数変換が必要ないことから、図2に示した波数変換部206がなくなり、これに対応して光干渉計測データ読出部207の機能が異なる。
すなわち、本形態におけるSD−OCT機能を有するOCTは、図2に示す計測光を照射する照射部203、照射部の光学系を制御するゾーンフォーカス制御部204、干渉光を計測する計測部205、第4の実施の形態における光干渉計測データ読出部(207)、干渉光の計測データを光干渉断層データに変換するFFT処理部208、および外部処理装置としての画像処理装置202との信号の伝達を行う際に用いられるI/F209から構成される。
本形態における光干渉計測データ読出部(207)は、波長ごとに分光された計測データに対して、計測光の計測深度に応じて光干渉計測データ読出制御を行うデータ読出部である。詳細については後述する。
以上の構成を有するOCTシステムにより、波数変換前の光干渉計測データに対しても、第1、第2、第3で説明した読出制御と同等の制御が可能となる。
The functional block of the OCT system in the fourth embodiment does not require the wave number conversion described in the first embodiment, and therefore the wave
That is, the OCT having the SD-OCT function in this embodiment includes an
The optical interference measurement data reading unit (207) in the present embodiment is a data reading unit that performs optical interference measurement data read control on measurement data that has been spectrally divided for each wavelength according to the measurement depth of the measurement light. Details will be described later.
The OCT system having the above configuration enables control equivalent to the readout control described in the first, second, and third for the optical interference measurement data before wave number conversion.
第4の実施の形態における光干渉計測データ読出部(207)は、光干渉計測データを読み出す読出部、補間を行う補間処理部、読出制御情報を格納する読出テーブル、および計測深度に応じて読出部と補間処理部とを制御する読出制御部から構成される。
読出部は、波長ごとに分光された光干渉計測データを次処理に出力する。また、該読出部は、読出制御部からの指示によって出力の有無を切り換える。
The optical interference measurement data reading unit (207) in the fourth embodiment reads out according to the reading unit that reads out the optical interference measurement data, the interpolation processing unit that performs interpolation, the reading table that stores the reading control information, and the measurement depth. And a reading control unit that controls the interpolation processing unit.
The reading unit outputs the optical interference measurement data separated for each wavelength to the next processing. Further, the reading unit switches presence / absence of output according to an instruction from the reading control unit.
補間処理部は、該読出部から受け取ったデータに対して、読出制御部からの指示に応じて補間処理を行う。該補間処理部は、波数変換を考慮した補間処理を行い、波数変換処理のなされた光干渉計測データを用意する。
読出テーブルは、波長ごとに分光された光干渉計測データを読み出す場合に必要な読出制御情報を格納する。
The interpolation processing unit performs interpolation processing on the data received from the reading unit in accordance with an instruction from the reading control unit. The interpolation processing unit performs interpolation processing considering wave number conversion, and prepares optical interference measurement data that has been subjected to wave number conversion processing.
The read table stores read control information necessary for reading the optical interference measurement data that has been dispersed for each wavelength.
FFT処理を行うためには、一般に、波数変換のなされた光干渉計測データを使用する。波数変換処理ではまず、波長と波数が反比例の関係にあることから、波長ごとに計測されたデータに対して、波長の逆数を演算してデータを再配列させている。波長軸上で撮像素子の画素ごとに等間隔に計測されたデータも、波数で再配列させた場合には等間隔のデータ配列ではなくなってしまうため、補間処理によって波数においても等間隔のデータとしている。
この際の補間処理には、一般の補間の方法を使用し、線形補間処理や、Spline曲線による補間など多くの方法が知られていてどれを用いても構わないが、補間アルゴリズムによって補間に必要なデータ数が異なる。
そのため使用する補間アルゴリズムによって、波長ごとに分光された光干渉計測データの読出制御方法が異なる。前述した読出テーブルは、計測深度に応じた光干渉計測データの読出制御の情報とともに補間処理に必要とするデータ数の情報を、使用する補間アルゴリズムに対応付けて読出制御情報として記憶している。
なお、使用する補間のアルゴリズムに関しては、計測前に任意に設定が可能であればよい。
In order to perform FFT processing, optical interference measurement data that has undergone wave number conversion is generally used. In the wave number conversion process, since the wavelength and the wave number are in an inversely proportional relationship, the data is rearranged by calculating the reciprocal of the wavelength with respect to the data measured for each wavelength. Data that is measured at equal intervals for each pixel of the image sensor on the wavelength axis will not be an equally spaced data array when rearranged at the wave number, and therefore, even at the wave number by interpolation processing, Yes.
In this case, a general interpolation method is used, and many methods such as linear interpolation processing and interpolation using a Spline curve are known, and any of them may be used, but interpolation is required by an interpolation algorithm. The number of data is different.
Therefore, the reading control method of the optical interference measurement data dispersed for each wavelength differs depending on the interpolation algorithm used. The above-described readout table stores information on the number of data required for the interpolation processing as well as information on the readout control of the optical interference measurement data corresponding to the measurement depth, as readout control information in association with the interpolation algorithm to be used.
The interpolation algorithm to be used may be arbitrarily set before measurement.
読出制御部は、ゾーンフォーカス制御部204からの計測深度の情報から、読出テーブルに格納された読出制御情報を参照して、読出部と補間処理部とを制御する。
以上の構成を有するデータ読出部により、波長ごとに分光された光干渉計測データに対しても、計測光の計測深度に基づいてデータの読み出しを制御することが可能となる。続いて、光干渉計測データの読出制御のフローについて説明する。
The reading control unit controls the reading unit and the interpolation processing unit with reference to the reading control information stored in the reading table based on the measurement depth information from the zone
With the data reading unit having the above-described configuration, it is possible to control data reading based on the measurement depth of the measurement light, even with respect to the optical interference measurement data dispersed for each wavelength. Next, the flow of optical interference measurement data reading control will be described.
第4の実施の形態における光干渉断層画像取得処理の全体の流れを示すメインフローチャートの一連の処理は、波長ごとに配列された光干渉計測データに対して適切な読出制御を行い、診断に好ましい光干渉断層画像を得ることを目的としている。
第1の実施の形態における図7のフローチャートと比べて、第4の実施の形態では、波数変換を行うステップ704が不要となる。
なお、光干渉計測データ読出のステップ705では、第4の実施の形態における、波数変換のステップ704がなくなったことに応じて、波長ごとに配列された光干渉計測データの読出制御を行う。詳細は後述する。
以上の処理により、第4の実施の形態における光干渉断層画像が取得される。続いて、第4の実施の形態における光干渉計測データの読出のステップで行われる制御のフローを説明する。
A series of processes in the main flowchart showing the overall flow of the optical coherence tomographic image acquisition process in the fourth embodiment is suitable for diagnosis by performing appropriate read control on the optical interference measurement data arranged for each wavelength. The purpose is to obtain optical coherence tomographic images.
Compared with the flowchart of FIG. 7 in the first embodiment, in the fourth embodiment, step 704 for performing wave number conversion is not necessary.
In
Through the above processing, the optical coherence tomographic image in the fourth embodiment is acquired. Subsequently, a flow of control performed in the step of reading optical interference measurement data in the fourth embodiment will be described.
図14は、本発明の特徴を説明する、第4の実施の形態における光干渉計測データの読出処理の流れを示すフローチャートである。本フローチャートの一連の処理は、波長ごとに分光された光干渉計測データに対して計測光の計測深度に応じた読出方法を実現することを目的としている。
ステップ1401では、光干渉計測データ読出部(207)における読出制御部は、ゾーンフォーカス制御部204からこれから計測を行う計測深度の情報を取得する。ゾーンフォーカス制御部204は、計測深度に応じて接眼光学系304を制御するため計測深度の情報を管理している。
FIG. 14 is a flowchart illustrating the flow of optical interference measurement data reading processing according to the fourth embodiment, which explains the features of the present invention. The series of processes in this flowchart is intended to realize a reading method according to the measurement depth of the measurement light with respect to the optical interference measurement data dispersed for each wavelength.
In
ステップ1402では、該読出制御部は、同様に光干渉計測データ読出部(207)を構成する読出テーブルを参照して読出制御情報を取得する。
ステップ1403では、該読出制御部は、受け取った計測深度の情報と読出制御情報に基づいて、光干渉計測データのうち読み出すデータを把握する。
In
In
ステップ1404では、該読出制御部は、ステップ1403で把握した読出情報に基づいて、得られているデータが読み出すデータかどうかを判断する。読み出すデータである場合には、ステップ1405へ処理を移行する。読み出すデータでない場合には、ステップ1409へ処理を移行する。
ステップ1405では、該読出制御部はステップ1403で把握した読出データの情報に基づいて、読み出すデータが補間処理の対象のデータかどうかを判断する。補間対象データの場合には、ステップ1406へ処理を移行する。補間対象データではない場合には、ステップ1408へ処理を移行する。
ステップ1406では、該読出制御部は、同様に光干渉計測データ読出部を構成する読出部を制御して、補間に必要な複数データを読み出させ、補間処理部へ出力させる。該読出制御部は、同時に補間処理部へ補間指示を伝える。
In
In
In
ステップ1407では、該補間処理部は、読出制御部からの指示に従って読出部から受け取った複数データから補間処理を行う。
ステップ1408では、該読出制御部は、読出部を制御して光干渉計測データを出力させる。
ステップ1409では、光干渉計測データの全データに対して読出制御を行ったかどうかを判断する。全データの読出制御を行っている場合には、一連の光干渉計測データ読出処理を終了する。まだ読出制御が終っていない場合にはステップ1404へ処理を移行して繰り返しデータの読み出しを行う。
以上の処理により、第4の実施の形態における、波長ごとに配列された光干渉計測データの読出制御が可能となる。
In
In
In
With the above processing, it is possible to perform read control of optical interference measurement data arranged for each wavelength in the fourth embodiment.
本実施形態によれば、波数変換に必要とされる補間の情報を記憶した読出テーブルを用意することで、波長ごとに配列された光干渉計測データに対しても本発明の読出制御を適用することが可能となり、データ読出と同時に波数変換をも行うことが可能となる。
なお、本実施の形態において、読出テーブルに波数変換に必要な情報を含めずに光干渉計測データの読出制御のみを行って、別途波数変換処理部にて波数変換を行う構成としてもよい。
従来、波長ごとに配列された計測データに対して補間を行い、波数軸での全波数帯域に渡るデータを生成して再配列させていた波数変換に比べて、必要な波数のデータに必要な波長データのみを読み出して補間を行うことで波数変換に係る処理負荷も軽減できる。
これにより、光干渉断層画像診断に係る処理時間をさらに短縮することが可能となる。
According to the present embodiment, the read control of the present invention is applied to optical interference measurement data arranged for each wavelength by preparing a read table storing interpolation information necessary for wave number conversion. It becomes possible to perform wave number conversion simultaneously with data reading.
In the present embodiment, it may be configured such that only the reading control of the optical interference measurement data is performed without including information necessary for wave number conversion in the read table, and the wave number conversion processing unit separately performs the wave number conversion.
Compared to wave number conversion, which used to interpolate the measurement data arranged for each wavelength and generate and re-arrange the data over the entire wave number band on the wave number axis, it is necessary for data of the required wave number. By reading only the wavelength data and performing interpolation, the processing load related to wave number conversion can be reduced.
Thereby, it is possible to further reduce the processing time related to the optical coherence tomographic image diagnosis.
(第5の実施の形態)
また、本発明の目的は、以下によって達成されることはいうまでもない。即ち、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを格納した記憶媒体(または記録媒体)を、システムあるいは装置に供給する。そして、そのシステムあるいは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU)が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行する。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを格納した記憶媒体は本発明を構成することになる。
(Fifth embodiment)
Needless to say, the object of the present invention is achieved by the following. That is, a storage medium (or recording medium) storing software program codes for realizing the functions of the above-described embodiments is supplied to a system or apparatus. Then, the computer (or CPU or MPU) of the system or apparatus reads and executes the program code stored in the storage medium. In this case, the program code itself read from the storage medium realizes the functions of the above-described embodiment, and the storage medium storing the program code constitutes the present invention.
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステム(OS)などが実際の処理の一部または全部を行う。その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。 Further, by executing the program code read by the computer, an operating system (OS) or the like running on the computer performs part or all of the actual processing based on the instruction of the program code. Needless to say, the process includes the case where the functions of the above-described embodiments are realized.
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれたとする。その後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備わるCPUなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
本発明を上記記憶媒体に適用する場合、その記憶媒体には、先に説明したフローチャートに対応するプログラムコードが格納されることになる。
Furthermore, it is assumed that the program code read from the storage medium is written in a memory provided in a function expansion card inserted into the computer or a function expansion unit connected to the computer. After that, based on the instruction of the program code, the CPU included in the function expansion card or function expansion unit performs part or all of the actual processing, and the function of the above-described embodiment is realized by the processing. Needless to say.
When the present invention is applied to the storage medium, the storage medium stores program codes corresponding to the flowcharts described above.
(その他の実施の形態)
上記各実施形態における様々な技術を適宜組み合わせて新たなシステムを構成することは当業者であれば容易に相当し得るものであるので、このような様々な組み合わせによるシステムもまた、本発明の範疇に属するものである。
第1から第4までの実施の形態では、SD−OCTを使用したシステムにおいて適用する例を説明してきた。本発明は、前述したように、光スペクトル情報から断層情報を得るFD−OCTにおいて計測深度と干渉光との特性を応用して光干渉計測データの読出制御を行うものであり、この特性はSD−OCTに限られるものではない。波長掃引可能な光源を使用するSS−OCTにおいても、本発明を適用して、計測光の光軸方向に計測領域を分割して、計測深度ごとの光干渉計測データを得ることは可能であり、従ってSS−OCTを用いたシステムもまた、本発明の範疇に属するものである。
さらには、上記各実施形態における様々な技術を適宜組み合わせて新たなシステムを構成することは当業者であれば容易に相当し得るものであるので、このような様々な組み合わせによるシステムもまた、本発明の範疇に属するものである。
(Other embodiments)
A person skilled in the art can easily configure a new system by appropriately combining various technologies in the above embodiments, and thus a system based on such various combinations is also within the scope of the present invention. Belongs to.
In the first to fourth embodiments, examples of application in a system using SD-OCT have been described. As described above, according to the present invention, optical interference measurement data readout control is performed by applying the characteristics of measurement depth and interference light in FD-OCT that obtains tomographic information from optical spectrum information. -Not limited to OCT. Even in SS-OCT using a wavelength-swept light source, it is possible to obtain the optical interference measurement data for each measurement depth by dividing the measurement region in the optical axis direction of the measurement light by applying the present invention. Therefore, a system using SS-OCT also belongs to the category of the present invention.
Furthermore, since it is easily possible for those skilled in the art to configure a new system by appropriately combining various technologies in the above-described embodiments, a system based on such various combinations is also included in this system. It belongs to the category of the invention.
801 ・・・ 計測光の計測深度の情報を取得するステップ
802 ・・・ データを読み出す間隔を算出するステップ
803 ・・・ 読み出すデータかどうかを判断するステップ
804 ・・・ データを読み出すステップ
805 ・・・ 全データに対して読出制御を行ったかどうかを判断するステップ
801... Acquiring measurement depth information of measurement light 802... Calculating data reading interval 803... Determining whether data is read 804... Reading data 805.・ Step to determine whether or not read control has been performed on all data
Claims (20)
光干渉計測データの計測深度の情報を取得する取得工程と、
前記計測深度の情報に基づいて、光干渉計測データの内、読み出すデータを決める決定工程と、
前記決定工程で決定された読出データを読み出すように制御する読出制御工程と、
前記読出制御工程の制御に基づいて光干渉計測データを読み出す読出工程と、を備えることを特徴とする光干渉計測データ読出方法。 A method for reading optical interference measurement data in an optical coherence tomographic diagnosis that constructs a tomographic image from optical spectrum information using optical interference,
An acquisition step of acquiring information on the measurement depth of the optical interference measurement data;
A determination step for determining data to be read out of the optical interference measurement data based on the measurement depth information;
A read control step for controlling to read the read data determined in the determination step;
A method for reading out optical interference measurement data based on the control in the reading control step.
前記計測光の光束径を制御する光束径制御工程と、
前記計測光の集光位置を制御する集光位置制御工程と、をさらに備え、
前記光干渉計測データの計測の間、前記集光位置制御工程により前記計測光の集光位置を制御しながら前記光干渉計測データを計測することを特徴とする請求項1或いは2の何れか一項に記載の光干渉計測データ読出方法。 A measurement light generation step for generating measurement light to irradiate the measurement target;
A light beam diameter control step for controlling a light beam diameter of the measurement light;
And a condensing position control step for controlling the condensing position of the measurement light,
3. The optical interference measurement data is measured while controlling the condensing position of the measurement light by the condensing position control step during the measurement of the optical interference measurement data. The optical interference measurement data reading method according to the item.
前記光干渉計測データの前記読出間隔Sは、前記分割数を2D、前記分割された各々の計測領域の計測深度をZ(0〜D)とすると
The readout interval S of the optical interference measurement data is set such that the number of divisions is 2 D and the measurement depth of each of the divided measurement areas is Z (0 to D).
前記光干渉計測データの前記読出間隔Sは、前記分割数をD、前記分割された各々の計測領域の計測深度をZ(0〜D)とすると
The readout interval S of the optical interference measurement data is defined such that the number of divisions is D and the measurement depth of each of the divided measurement areas is Z (0 to D).
前記読出制御工程において前記読出間隔Sが小数を含む値となって読み出すデータ位置が自然数でない場合に、前記読み出すデータ位置を挟んで隣接する2つのデータを読み出すとともに、前記補間工程において前記読み出すデータ位置に基づいて前記隣接する2つのデータ間の補間をすることを特徴とする請求項6または7の何れか一項に記載の光干渉計測データ読出方法。 An interpolation step of interpolating the optical interference measurement data read out by the reading step;
When the reading interval S is a value including a decimal number in the reading control step and the reading data position is not a natural number, two adjacent data are read across the reading data position, and the reading data position in the interpolation step The optical interference measurement data reading method according to claim 6, wherein interpolation is performed between the two adjacent data based on the data.
前記設定工程は、少なくとも1回の断層情報の計測を行い、前記計測された断層情報に基づいて必要な計測深度を把握して、前記把握した必要計測深度に基づいて前記基底となる光干渉計測データの読出制御の設定を行うことを特徴とする請求項1に記載の光干渉計測データ読出方法。 Before acquiring a tomographic image to the measurement object, further comprising a setting step for setting the readout control of the optical interference measurement data serving as a base,
The setting step measures at least one tomographic information, grasps a necessary measurement depth based on the measured tomographic information, and based on the grasped necessary measurement depth, the optical interference measurement serving as the basis 2. The optical interference measurement data reading method according to claim 1, wherein data reading control is set.
光干渉計測データの計測深度の情報を取得する取得手段と、
前記計測深度の情報に基づいて、光干渉計測データの内、読み出すデータを決める決定手段と、
前記決定手段で決定された読出データを読み出すように制御する読出制御手段と、
前記読出制御手段の制御に基づいて光干渉計測データを読み出す読出手段と、を備えることを特徴とする光干渉診断装置。 An optical coherence tomographic diagnosis apparatus that constructs a tomographic image from optical spectrum information using optical interference,
An acquisition means for acquiring measurement depth information of the optical interference measurement data;
Determination means for determining data to be read out of the optical interference measurement data based on the measurement depth information;
Read control means for controlling to read the read data determined by the determination means;
An optical interference diagnostic apparatus comprising: reading means for reading optical interference measurement data based on the control of the reading control means.
前記計測光の光束径を制御する光束径制御手段と、
前記計測光の集光位置を制御する集光位置制御手段と、をさらに備え、
前記光干渉計測データの計測の間、前記集光位置制御手段により前記計測光の集光位置を制御しながら前記光干渉計測データを計測することを特徴とする請求項15に記載の光干渉断層計測装置。 Measurement light generating means for generating measurement light to be irradiated to the measurement object;
A beam diameter control means for controlling a beam diameter of the measurement light;
A condensing position control means for controlling the condensing position of the measurement light, and
16. The optical coherence tomography according to claim 15, wherein during the measurement of the optical interference measurement data, the optical interference measurement data is measured while controlling the condensing position of the measurement light by the condensing position control means. Measuring device.
前記読出制御手段が前記光干渉計測データを読み出すために設定する前記光干渉計測データの読出間隔Sは、前記所定の分割数および前記分割された各々の計測領域の計測深度に基づいて算出されることを特徴とする請求項15に記載の光干渉断層診断装置。 The readout control unit further includes a dividing unit that divides a measurement depth necessary for measuring the tomographic image to be measured into a predetermined number of divisions,
The readout interval S of the optical interference measurement data set for the readout control means to read out the optical interference measurement data is calculated based on the predetermined number of divisions and the measurement depth of each of the divided measurement areas. The optical coherence tomography diagnosis apparatus according to claim 15.
前記読出制御手段が設定する前記読出間隔Sが小数を含む値となる場合に、前記補間手段は前記読出手段が読み出すデータの位置を挟んで隣接する2つのデータを読み出すとともに、前記補間手段は前記読み出すデータ位置に基づいて前記隣接する2つのデータ間の補間を行うことを特徴とする請求項17に記載の光干渉断層診断装置。 An interpolation means for interpolating the optical interference measurement data read by the reading means;
When the read interval S set by the read control means is a value including a decimal, the interpolation means reads two adjacent data across the position of the data read by the read means, and the interpolation means 18. The optical coherence tomography diagnosis apparatus according to claim 17, wherein interpolation between the two adjacent data is performed based on a data position to be read.
請求項15乃至19の何れか一項に記載された光干渉断層計測装置、及び
前記光干渉断層計測装置の出力情報を入力する入力手段と、
前記入力手段により入力された前記光干渉計測データから光干渉断層画像を生成する画像生成手段と、
前記光干渉断層画像を表示する表示手段と、を備える前記画像処理装置、
を備えることを特徴とする光干渉断層診断システム。 Optical coherence tomography diagnosis composed of an optical coherence tomography measuring device that measures tomographic information from optical spectrum information using optical interference and an image processing device that constructs an optical coherent tomographic image from the measured tomographic information and presents it to the user A system,
An optical coherence tomography measurement device according to any one of claims 15 to 19, and an input means for inputting output information of the optical coherence tomography measurement device,
Image generating means for generating an optical coherence tomographic image from the optical interference measurement data input by the input means;
Display means for displaying the optical coherence tomographic image, the image processing apparatus,
An optical coherence tomography diagnosis system comprising:
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