JP2018117693A - 眼科装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】実施形態の第1の態様の眼科装置は、光束投射部と、固視系と、撮影部と、解析部と、制御部とを含む。光束投射部は、光スキャナを含み、被検眼の眼底に光束を投射するように構成される。固視系は、眼底に固視光を投射するように構成される。撮影部は、固視光が投射されている眼底を動画撮影して正面観察画像を取得するように構成される。解析部は、正面観察画像を解析して眼底の所定部位の位置を特定するように構成される。制御部は、解析部により特定された所定部位の位置と光束投射部による光束の投射目標範囲との間の位置関係に基づいて固視系及び光スキャナの少なくとも一方を制御するように構成される。
【選択図】図4
Description
実施形態の第2の態様の眼科装置において、制御部は、解析部により特定された所定部位の位置と光束投射部による光束の投射目標範囲との間の位置関係に基づいて、光束投射部による光束の投射目標範囲を変更するように光スキャナを制御するように構成される。
実施形態の第3の態様の眼科装置において、制御部は、解析部により特定された所定部位の位置と光束投射部による光束の投射目標範囲との間の位置関係に基づいて、固視系による固視位置を変更するように固視系を制御するように構成される。
実施形態の第4の態様の眼科装置において、制御部は、正面観察画像を表示手段に表示させ、且つ、光束投射部による光束の投射目標範囲を示す画像を正面観察画像に重ねて表示させるように構成される。
実施形態の第5の態様の眼科装置において、制御部は、解析部により特定された所定部位の位置を表す画像を正面観察画像に重ねて表示させるように構成される。
実施形態の第6の態様の眼科装置において、制御部は、光束投射部による光束の投射目標範囲に対する解析部により特定された所定部位の位置の偏位を既定閾値と比較し、且つ、この偏位が既定閾値を超える場合にのみ、固視系及び光スキャナの少なくとも一方の制御を実行するように構成される。
図1に示すように、眼科装置1は、眼底カメラユニット2、OCTユニット100及び演算制御ユニット200を含む。眼底カメラユニット2には、被検眼Eの正面画像を取得するための光学系や機構が設けられている。OCTユニット100には、OCTを実行するための光学系や機構の一部が設けられている。OCTを実行するための光学系や機構の他の一部は、眼底カメラユニット2に設けられている。演算制御ユニット200は、各種の演算や制御を実行する1以上のプロセッサを含む。これらに加え、被検者の顔を支持するための部材(顎受け、額当て等)や、OCTの対象部位を切り替えるためのレンズユニット(例えば、前眼部OCT用アタッチメント)等の任意の要素やユニットが眼科装置1に設けられてもよい。
眼底カメラユニット2には、被検眼Eの眼底Efを撮影するための光学系が設けられている。取得される眼底Efの画像(眼底像、眼底写真等と呼ばれる)は、観察画像、撮影画像等の正面画像である。観察画像は、近赤外光を用いた動画撮影により得られる。撮影画像は、フラッシュ光を用いた静止画像である。更に、眼底カメラユニット2は、被検眼Eの前眼部を撮影して正面画像(前眼部像)を取得することができる。
図2に例示するように、OCTユニット100には、スウェプトソースOCTを実行するための光学系が設けられている。この光学系は、干渉光学系を含む。この干渉光学系は、波長可変光源(波長掃引型光源)からの光を測定光と参照光とに分割する機能と、被検眼Eからの測定光の戻り光と参照光路を経由した参照光とを重ね合わせて干渉光を生成する機能と、この干渉光を検出する機能とを備える。干渉光学系により得られた干渉光の検出結果(検出信号)は、干渉光のスペクトルを示す信号であり、演算制御ユニット200に送られる。
眼科装置1の制御系の構成例を図3A及び図3Bに示す。図3A及び図3Bにおいて、眼科装置1に含まれる構成要素の一部が省略されている。制御部210、画像形成部220及びデータ処理部230は、例えば、演算制御ユニット200に設けられる。
制御部210は、各種の制御を実行する。制御部210は、主制御部211と記憶部212とを含む。
主制御部211は、プロセッサを含み、眼科装置1の各部(図1〜図3Bに示された各要素を含む)を制御する。例えば、主制御部211は、図示しない駆動機構を制御することで撮影合焦レンズ31を移動する。また、主制御部211は、図示しない駆動機構を制御することでOCT合焦レンズ43を移動する。また、主制御部211は、参照駆動部114Aを制御することでコーナーキューブ114を移動する。
記憶部212は各種のデータを記憶する。記憶部212に記憶されるデータとしては、OCT画像や眼底像や前眼部像や被検眼情報などがある。被検眼情報は、患者IDや氏名などの被検者情報や、左眼/右眼の識別情報や、電子カルテ情報などを含む。
画像形成部220は、プロセッサを含み、DAQ130からの出力(検出信号のサンプリング結果)に基づき画像を形成する。例えば、画像形成部220は、従来のスウェプトソースOCTと同様に、Aライン毎のサンプリング結果に基づくスペクトル分布に信号処理を施してAライン毎の反射強度プロファイルを形成し、これらAラインプロファイルを画像化してスキャンラインに沿って配列する。上記信号処理には、ノイズ除去(ノイズ低減)、フィルタ処理、FFT(Fast Fourier Transform)などが含まれる。
データ処理部230は、プロセッサを含み、画像形成部220により形成された画像に対して画像処理や解析処理を施す。データ処理部230は、3次元画像形成部231と、画像投影部232と、位置合わせ部233と、解析部234と、偏位比較部235とを含む。
3次元画像形成部231は、被検眼Eの3次元領域のOCTスキャン(換言すると、3次元画像を取得するためのスキャン)が行われたときに動作する。
画像投影部232は、3次元画像形成部231により形成された3次元画像から正面投影像を形成する。正面投影像は、3次元画像を所定方向に投影することにより形成される2次元画像である。3次元画像を投影する処理は、所定方向に沿って配列された複数の画素の値を加算する処理を含む。
位置合わせ部233は、眼底カメラユニット2により得られた眼底像と、画像投影部232により形成された正面投影像との間の位置合わせ(レジストレーション)を行う。
解析部234は、眼底カメラユニット2(照明光学系10及び撮影光学系30)により取得された眼底Efの観察画像を解析して眼底Efの所定部位の位置を特定する。解析部234により特定された所定部位の位置と、OCTスキャンの目標範囲との間の位置関係に基づいて、スキャン範囲のシフト及び/又は固視標の移動が実行される。
位置特定部2341は、眼底カメラユニット2により取得された観察画像を解析して眼底Efの所定部位の位置を特定する。この処理は、例えば、観察画像に含まれる複数の画像フレームの少なくとも一部に対して逐次に実行される。
位置関係取得部2342は、位置特定部2341により特定された眼底Efの所定部位の位置と、OCTにおけるスキャン目標範囲との間の位置関係を求める。
偏位比較部235は、位置関係取得部2342により求められた偏位と既定閾値とを比較する。この偏位は、例えば、前述した偏位ベクトルの大きさである。偏位比較部235は、例えば、位置関係取得部2342により求められた偏位が既定閾値を超えるか否か判定する。
ユーザーインターフェイス240は表示部241と操作部242とを含む。表示部241は表示装置3を含む。操作部242は各種の操作デバイスや入力デバイスを含む。
眼科装置1の動作について説明する。動作の例を図4に示す。
まず、固視位置が指定される。固視位置の指定は、手動又は自動で行われる。自動の場合の典型的な例において、主制御部211は、固視位置を指定するためのGUIを表示部241に表示する。ユーザーは、このGUI及び操作部242を用いて、所望の固視位置を設定する。自動の場合の典型的な例において、主制御部211は、外部から入力された情報に基づいて固視位置を指定する。この情報の例として、電子カルテシステムから入力された被検者の電子カルテや、手動又は自動で指定された撮影モードなどがある。本例では、固視位置として「視神経乳頭」が指定されたとする。
主制御部211は、被検眼Eの観察画像の取得を開始するように照明光学系10及び撮影光学系30を制御する。前述のように、観察画像は、被検眼Eを正面から撮影して得られる動画像である。この段階では、前眼部の観察画像が得られる。
次に、主制御部211は、アライメント光を被検眼Eに投射するようにアライメント光学系50を制御し、且つ、フォーカス光を被検眼Eに投射するようにフォーカス光学系60を制御する。
アライメント及びフォーカシングが完了すると、位置特定部2341は、ステップSで取得が開始された観察画像を解析して眼底Efの所定部位の位置を特定する。本例では、位置特定部2341は、視神経乳頭の位置を特定する。特定された位置は、乳頭重心の位置と推定される。位置特定部2341による位置特定の結果は、位置関係取得部2342に送られる。
位置関係取得部2342は、位置特定部2341により特定された眼底Efの所定部位の位置と、後段にて実行されるOCTにおけるスキャン目標範囲との間の位置関係(偏位ベクトル)を求める。位置関係取得部2342により取得された情報(偏位。例えば、偏位ベクトル又はその大きさ。)は、偏位比較部235に送られる。
主制御部211は、固視状態を確認するための画面(確認画面)を表示部241に表示する。なお、確認画面の表示を開始するタイミングは任意であってよい。例えば、ステップS1よりも前のタイミング、又は、ステップS1〜S5の間のタイミングで、確認画面の表示を開始することができる。
偏位比較部235は、ステップS5において位置関係取得部2342により取得された偏位を既定閾値と比較する。
ステップS7の比較により、偏位が閾値を超える(偏位>閾値)と判定された場合(S8:No)、処理はステップS9に移行する。他方、偏位が閾値以下(偏位≦閾値)と判定された場合(S8:Yes)、処理はステップS10に移行する。
ステップS8の比較により、偏位が閾値を超える(偏位>閾値)と判定された場合(S8:No)、主制御部211は、OCTにおけるスキャン範囲及び固視標の表示位置の少なくとも一方を制御する。スキャン範囲の制御は光スキャナ42の制御により実現される。一方、固視標の表示位置の制御はLCD39の制御により実現される。
他方、ステップS7の比較により、偏位が閾値以下(偏位≦閾値)と判定された場合(S8:Yes)、主制御部211は、好適な固視状態が得られたことを示す情報を確認画面300に表示する。
ユーザーは、好適な固視状態になったことをステップS10で表示される情報から把握することができる。或いは、ユーザーは、観察画像Gを参照することで、好適な固視状態になったことを把握することができる。
例えば眼底OCT撮影が終了した後、主制御部211は、眼底Efの撮影を行うように眼底カメラユニット2を制御する。典型的には、可視光を用いたカラー撮影が行われる。ステップS23で取得された眼底像(撮影画像)は、OCT撮影により取得されたデータとともに、又は、それとは別個に、画像診断や画像解析に用いられる。
実施形態に係る眼科装置の作用及び効果について説明する。
10 照明光学系
30 撮影光学系
39 LCD
42 光スキャナ
100 OCTユニット
211 主制御部
234 解析部
2341 位置特定部
2342 位置関係取得部
235 偏位比較部
241 表示部
Claims (6)
- 光スキャナを含み、被検眼の眼底に光束を投射する光束投射部と、
前記眼底に固視光を投射する固視系と、
前記固視光が投射されている前記眼底を動画撮影して正面観察画像を取得する撮影部と、
前記正面観察画像を解析して前記眼底の所定部位の位置を特定する解析部と、
前記解析部により特定された前記所定部位の位置と前記光束投射部による前記光束の投射目標範囲との間の位置関係に基づいて前記固視系及び前記光スキャナの少なくとも一方を制御する制御部と
を含む眼科装置。 - 前記制御部は、前記位置関係に基づいて前記光束の投射目標範囲を変更するように前記光スキャナを制御する
ことを特徴とする請求項1に記載の眼科装置。 - 前記制御部は、前記位置関係に基づいて固視位置を変更するように前記固視系を制御する
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の眼科装置。 - 前記制御部は、
前記正面観察画像を表示手段に表示させ、且つ、
前記光束の投射目標範囲を示す画像を前記正面観察画像に重ねて表示させる
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の眼科装置。 - 前記制御部は、前記所定部位の位置を表す画像を前記正面観察画像に重ねて表示させる
ことを特徴とする請求項4に記載の眼科装置。 - 前記制御部は、
前記光束の投射目標範囲に対する前記所定部位の位置の偏位を既定閾値と比較し、且つ、
前記偏位が前記既定閾値を超える場合にのみ、前記固視系及び前記光スキャナの少なくとも一方の制御を実行する
ことを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の眼科装置。
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