JP2001137192A - 眼科撮影装置及び方法及び記憶媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 蛍光の出始めのタイミングを知って確実に蛍
光初期の画像を記録する。 【解決手段】 撮影モード設定スイッチにより蛍光撮影
モードを設定すると、モード管理部１７内に記憶されて
いる撮影モードは蛍光準備モードに切換わる。モード管
理部１７はビデオスイッチャ１１に対して入力信号を記
録用ＣＣＤカメラ１０からの信号に切換え、ゲイン指示
部１８は最大ゲインとし、ストロボ充電モジュール１９
は最小光量とするように指示する。被検者に蛍光剤を静
注し、蛍光タイマ１４をスタートし、経過時間の計測を
開示する。記録用ＣＣＤカメラ１０からの眼底画像信号
は画像演算処理部１５に出力され、デジタル画像に変換
された後にメモリに記憶される。メモリ上の画像に対し
て画像処理を行い血管像かどうかの判断をする。所定数
以上の画素連結が見られ、蛍光出現を確認した場合は、
モード管理部１７へその旨が伝えられ、モード管理部１
７内に記憶されている撮影モードが蛍光撮影実行モード
に切換わる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば被検眼の眼
底を撮影する眼科撮影装置及び方法及び記憶媒体に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、網膜の血流の状態を検査する
ための蛍光造影撮影においては、散瞳型眼底カメラを使
用して３５ｍｍフィルムやＣＣＤカメラで撮影する方法
が行われている。また最近では、散瞳剤を必要としない
無散瞳型眼底カメラにおいても蛍光造影撮影の可能なも
のがあり、この装置は被検眼の観察時に赤外光を光源と
しているために、被検眼の負担を軽くした検査が可能と
なっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述の従
来例においては、赤外光による眼底観察であるために、
可視光でのみ蛍光の様子が確認できる網膜蛍光造影で
は、観察状態で蛍光の出現を確認することが不可能であ
る。このために、蛍光の出現に対しては見当を付けて撮
影を繰り返す方法しかないために、肝心の蛍光が出始め
る部分などのタイミングを図った撮影は困難である。

【０００４】また、被検者は何時から撮影が開始される
のかが分からないために、緊張状態が長時間続き、蛍光
が現れてから撮影する段階までの間の疲労等によって、
正常な撮影が妨げられるという問題点がある。

【０００５】本発明の目的は、上述の問題点を解消し、
蛍光の出始めのタイミングを検知して、確実に蛍光初期
の画像を記録する眼科撮影装置及び方法及び記憶媒体を
提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る眼科撮影装置は、被検眼を照明する照明
手段と、該照明手段により照明した領域を撮像する撮像
手段と、蛍光用エキサイタフィルタと、蛍光用バリアフ
ィルタと、前記撮像手段で撮像した画像信号に対して２
値化処理及び細線化処理を行う画像処理手段と、該画像
処理手段の処理結果から前記画像信号の画素の連結状態
を判断する連結状態判断手段と、該連結状態判断手段の
結果に基づいて前記撮像手段により撮像する際の光量及
びゲインを変更する光量ゲイン変更手段とを有すること
を特徴とする。

【０００７】また、本発明に係る眼科撮影方法は、被検
眼の眼底における血流状態を蛍光造影撮影する眼科撮影
方法において、低光量及び高ゲインで眼底像を撮影する
ステップと、撮影した画像を２値化処理するステップ
と、該２値化処理した画像を細線化処理するステップ
と、該細線化処理した画像の連結数を算出するステップ
と、該画素の連結数に応じて撮影光量及び撮像ゲインを
変更するステップとから成ることを特徴とする。

【０００８】本発明に係る眼科撮影装置は、エキサイタ
フィルタを介して可視の第１の波長域の光束で被検眼の
眼底を照明する眼底照明手段と、バリアフィルタを介し
て前記可視の第１の波長域と異なる第２の波長域の光束
により眼底像を撮像する眼底撮像手段と、該眼底撮像手
段から得た被検眼の蛍光造影画像信号を検知する信号検
知手段と、該信号検知手段により検知した結果を出力す
る検知信号出力手段とを有することを特徴とする。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明を図示の実施例に基づいて
詳細に説明する。図１は第１の実施例の構成図を示し、
被検眼Ｅの前方の光路Ｏ上には、対物レンズ１、被検眼
Ｅの前眼部に共役な孔あきミラー２、レンズ系３、切換
えミラー４、フィルム５が順次に配列されており、孔あ
きミラー２の下方からの入射方向には図示しない照明光
学系が配置されている。また、切換えミラー４の反射方
向には切換えミラー６、レンズ７、赤外域に感度を有す
る観察用ＣＣＤカメラ８が配列されており、切換えミラ
ー６の反射方向にはレンズ９、記録用ＣＣＤカメラ１０
が配列されている。なお、蛍光撮影時には照明光学系の
光路には図示しない蛍光造影撮影用エキサイタフィルタ
が挿入され、また撮像光学系の光路には図示しない蛍光
造影撮影用バリアフィルタが挿入されるようになってい
る。

【００１０】ＣＣＤカメラ８の出力はＣＣＤカメラ１０
の出力と共にビデオスイッチャ１１に接続され、ビデオ
スイッチャ１１の出力はキャラクタジェネレータ１２を
経由して表示モニタ１３に接続され、キャラクタジェネ
レータ１２には蛍光タイマ１４の出力が接続されてい
る。また、ＣＣＤカメラ１０の他方の出力は画像演算処
理部１５に接続されており、画像演算処理部１５の出力
は画像データ等を記録する画像記録部１６に接続されて
いる。

【００１１】モード管理部１７は撮影モードの管理及び
撮影モードに対応した各種制御を行うものであり、この
モード管理部１７には、ビデオスイッチャ１１、キャラ
クタジェネレータ１２、蛍光タイマ１４、画像演算処理
部１５、ＣＣＤカメラ１０のゲインを指示するゲイン指
示部１８、ストロボの発光光量を決定するストロボ充電
モジュール１９、本システムの動作手順のプログラムが
記憶されているフロッピディスクや光磁気ディスク等か
ら構成される記憶媒体２０がそれぞれ接続されている。

【００１２】図２は動作のフローチャート図を示し、上
述の構成において網膜蛍光造影撮影を行う場合には、先
ずステップ１で被検眼Ｅと装置の概略の位置合わせを行
う。即ち、観察用ＣＣＤカメラ８による被検眼Ｅの赤外
観察像を表示モニタ１３で観察しながら、被検眼Ｅと対
物レンズ１との距離調整及び被検眼Ｅの眼底像のピント
調整を行う。

【００１３】位置合わせが終了すると、ステップ２で図
３に示すように図示しない撮影モード設定スイッチによ
って撮影モードを蛍光撮影モードに設定する。これによ
り、モード管理部１７内に記憶されている撮影モードが
蛍光撮影準備モードに切換わる。蛍光撮影準備モードは
蛍光像が出現するまで眼底Ｅｒをモニタするモードであ
り、実際には記録用ＣＣＤカメラ１０のゲインを最大に
することによって撮影光量を低く抑え、被検眼Ｅへの負
担を最低限抑えた状態で一定間隔の撮影を行い、撮影さ
れた画像の蛍光出現状況から本撮影を開始するタイミン
グを図ることを目的としている。

【００１４】従って、撮影モードが蛍光撮影準備モード
になったことを受けて、モード管理部１７はビデオスイ
ッチャ１１に対して入力信号を記録用ＣＣＤカメラ１０
からの信号に切換えるように指示する。また、ゲイン指
示部１８には最大ゲインつまりＳＮ比を悪くするように
指示し、ストロボ充電モジュール１９に対して最小光量
にするように指示する。

【００１５】なお、このゲインの指示部１８に対する最
大ゲインの指示及びストロボ充電モジュール１９に対す
る最小光量の指示は、機器の性能や被検眼Ｅの状態に応
じて適宜に変更してもよい。また、蛍光撮影モードヘの
設定は設定スイッチではなく、蛍光撮影に必要なエキサ
イタフィルタ又はバリアフィルタの光路内挿入に連動し
て行うこともできる。更に、蛍光撮影モードヘの設定の
タイミングをステップ１の後に行うようにしたが、蛍光
撮影モードヘの設定を行った後にステップ１の動作を行
うようにしてもよい。

【００１６】次に、ステップ３で被検者に対してフルオ
レスセイン等の蛍光剤を静注する。網膜蛍光造影におい
ては、蛍光剤を被検者に静脈注射してから所定時間後に
網膜動脈上に蛍光像が現れ、時間と共に網膜血管を循環
するために、蛍光反射光量は徐々に大きくなってゆく。

【００１７】ここで、検者は図示しない蛍光タイマスイ
ッチを押下して蛍光タイマ１４をスタートし、経過時間
の計測を開始する。計時が開始されると、タイマ値が蛍
光タイマ１４からキャラクタジェネレータ１２に送ら
れ、逐次に表示モニタ１３上へ表示される。

【００１８】また、ステップ４、５においてタイマ値が
モード管理部１７にも送られ、モード管理部１７では１
秒経過毎に図示しない撮影モジュールに対してストロボ
撮影を指示する。なお、１秒経過毎の撮影ではなく任意
のタイミングで撮影するようにしてもよい。

【００１９】ステップ６で記録用ＣＣＤカメラ１０によ
り撮像された被検眼Ｅの眼底画像信号は画像演算処理部
１５に出力され、画像演算処理部１５内の図示しないＡ
／Ｄ変換部によりデジタル画像に変換された後に、画像
演算処理部１５内の図示しないメモリに記憶される。ス
テップ７でこのメモリに記憶された画像から血管像の抽
出が行われる。

【００２０】図４は血管抽出動作のフローチャート図を
示し、先ずステップ１０でメモリ上の画像に対してコン
トラスト強調処理を行う。具体的には、図５に示すよう
なルックアップテーブルを用いたコントラスト強調処理
や、図６に示すようなヒストグラムのストレッチング処
理（点線のヒストグラムから実線のヒストグラムヘの変
換）により達成される。次に、ステップ１１でノイズ成
分を除去するために、メディアンフィルタ等のフィルタ
処理によって孤立点除去を行う。

【００２１】このような前処理過程が終了すると、ステ
ップ１２で２値化処理を施して２値画像を生成する。血
管像の２値化には抽出対象の濃度値の特徴に左右されな
い判別分析法等の方法を使用する。なお、２値化処理の
際の閾値は網膜部と網膜血管とを分離可能な値に設定す
る。図７は２値化された画像を示し、２値化処理が終了
すると、次にステップ１３でこの２値画像の細線化処理
を行う。図７の２値画像を細線化処理したものを図８に
示している。

【００２２】ここで、蛍光撮影準備モードにおける蛍光
像の撮影タイミングは１秒毎としたが、モード管理部１
７に接続された図示しない撮影間隔設定部から、任意の
撮影間隔を指定できるように構成してもよい。更に、撮
影動作の開始指示はモード管理部１７が行うこととした
が、図示しない撮影スイッチから任意のタイミングで撮
影を行うようにすることもできる。

【００２３】一般に、バリアフィルタを通して観察され
る蛍光造影像は、始めは真っ暗な画面から徐々に蛍光像
が出現してこの部分が白く変化し、やがて画面全体が白
くなっていくという経過を辿る。また、蛍光像が出現す
る順序は大よその見当は付くが、病変や個人差による影
響が大きいために、一概に特定することはできない。従
って、蛍光の出現を撮影された画像から確認するために
は、ステップ７で細線化された画像から連結数を計算
し、ステップ８で所定数以上の連結状態であるか否かに
よって血管像かどうかの判断を行う。

【００２４】図９は細線化した画像の連結状態を示し、
(a)〜(c)は血管像であることを認識した例で、ここでは
血管であることを判断する条件は、上下、左右、斜め方
向の画素連結において３連結以上のものとしている。

【００２５】血管像の形状は様々であり、屈曲、蛇行、
交叉、分岐等の特徴を持っているが、蛍光初期像におい
ては、主動脈から蛍光が出現するという性質から一般に
直線的な形状が見られる。従って、斜め走行している血
管の蛍光像にあっても、画素レベルでみれば３画素程度
の直線性は保たれている。

【００２６】なお、上述の条件では連結が３画素以上の
ものを血管であると認識したが、この条件は撮影された
蛍光像の撮影倍率やデジタル化する際のサンプリング条
件によって適宜変更してもよい。

【００２７】また、ステップ１３における細線化処理で
は、２値化された画像の状態によって忠実な血管心線を
抽出できない場合がある。この場合には、２値化処理に
続いて、図１０に示すように収縮(連結成分の境界点を
全て取り除いて１層分小さくする)、膨張(収縮処理とは
逆に１層分大きくする)の組み合わせ処理による平滑化
処理を行ってから細線化処理を施すようにする。

【００２８】ステップ８で所定数以上の画素連結が見ら
れなかった場合には、ステップ４から再び処理が行われ
る。所定数以上の画素連結が見られて蛍光出現を確認し
た場合には、モード管理部１７にその旨が伝えられ、モ
ード管理部１７内に記憶されている撮影モードが図３に
示すように蛍光撮影実行モードに切換わる。

【００２９】蛍光撮影実行モードは蛍光像が出現したこ
とを受けて、蛍光像の撮影／記録を行うモードであり、
ステップ９でモード管理部１７の指示により次のような
変更が行われる。記録用ＣＣＤカメラ１０のゲインはゲ
イン指示部１８への指示によってノーマルゲイン(低ゲ
イン)に戻され、また撮影光量についてはストロボ充電
モジュール１９に対して蛍光用撮影光量とするように指
示される。そして、ステップ９以降は図示しない撮影ス
イッチによって任意のタイミングで被検眼蛍光造影像の
撮影を行う。

【００３０】図１１は第２の実施例の構成図を示し、第
１の実施例と同一の符号は同一の部材を表している。モ
ード管理部１７の出力が固視灯２１に接続されている。

【００３１】図１２はこの動作のフローチャート図を示
し、網膜蛍光造影撮影を行う場合には、先ずステップ２
１で被検眼Ｅとの概略の位置合わせを行う。ここで、観
察用ＣＣＤカメラ８による被検眼Ｅの赤外観察像を表示
モニタ１３により観察しながら、被検眼Ｅと対物レンズ
１との距離調整及び被検眼Ｅの眼底像のピント調整を行
う。

【００３２】位置合わせが終了すると、ステップ２２で
第１の実施例の図３に示すように、図示しない撮影モー
ド設定スイッチによって撮影モードを蛍光撮影モードに
設定する。これにより、モード管理部１７内に記憶され
ている撮影モードが蛍光撮影準備モードに切換わる。

【００３３】次に、ステップ２３でモード管理部１７か
らキャラクタジェネレータ１２に対して指示が行われ、
図１３に示すように蛍光撮影準備モード中であることを
示すキャラクタの点滅表示が表示モニタ１３に表示され
る。更に、ステップ２４で被検眼Ｅに提示して視線を誘
導する固視灯２１に対して、点灯状態から点滅状態に変
更するように指示が行われる。この固視灯２１の点滅開
始によって被検者は蛍光撮影準備モードに入ったことを
認識することができる。

【００３４】なお、逆に固視灯２１の点滅状態から点灯
状態への変化によって認識するようにしてもよい。ま
た、固視灯２１の色変化や輝度変化によって蛍光撮影準
備モードヘの遷移を示すように構成してもよい。更に、
蛍光撮影モードヘの設定はエキサイタフィルタ又はバリ
アフィルタの光路内挿入に連動して行うようにしてもよ
く、蛍光モードヘの設定を行った後にステップ２１の動
作を行うようにしてもよい。

【００３５】次に、ステップ２５で被検者に対してフル
オレスセイン等の蛍光剤を静注する。蛍光剤を被検者に
静脈注射してから所定時間後に、図１４に示すように網
膜動脈上に蛍光像が現れ、時間と共に網膜血管を循環す
るために蛍光反射光量が大きくなってゆく。ここで、検
者は図示しない蛍光タイマスイッチにより蛍光タイマ１
４をスタートし、経過時間の計測を開始する。計時が開
始されると、タイマ値が蛍光タイマ１４からキャラクタ
ジェネレータ１２に送られ、逐次に表示モニタ１３上に
表示される。

【００３６】また、ステップ２６、２７でタイマ値はモ
ード管理部１７にも送られ、１秒経過毎に図示しない撮
影モジュールに対してストロボ撮影が指示される。そし
て、記録用ＣＣＤカメラ３９で撮像された被検眼Ｅの眼
底画像は、画像演算処理部４６内の図示しないＡ／Ｄ変
換部によってデジタル画像として記憶される。

【００３７】蛍光が出現する順序は、前述したように病
変や個人差による影響が大きく一概に特定することはで
きず、蛍光の出現を撮影した画像から確認するために
は、ステップ２８で図１５に示すようなヒストグラムか
ら、画像演算処理部１５内に記憶されている１秒毎に撮
影した各眼底画像の平均濃度値を算出し、ステップ２９
でこの値が前回撮影した画像の値と比べ所定値以上に大
きくなったかどうかで判断する。

【００３８】図１６は蛍光像が出現したときの画像のヒ
ストグラムを示し、このヒストグラムでは画素値が大き
いつまり白に近い画素が図１５のヒストグラムより多く
見られ、これが蛍光像の出現を示している。この判断の
結果が、所定値以下の場合には前回の画像は削除され、
ステップ２６から再び処理が行われる。なお、ここで云
う所定値は、Ａ／Ｄ変換する場合の量子化ステップ数
や、撮影時に用いられるフィルタの波長特性、また使用
するＣＣＤカメラの特性等によって左右されるために、
使用される条件下において画像の変化が確認できる最小
値を設定して使用することとする。

【００３９】上述の説明では、蛍光の出現の確認は平均
濃度値により行うようにしたが、図１７に示すように画
像内の画素値の総和が蛍光出現の閾値を越えた段階で蛍
光像が現れたことを判断するようにしてもよい。ここで
云う蛍光出現の閾値とは、図１７におけるホワイトノイ
ズ即ちＣＣＤカメラ３９のゲインを上げたことに伴っ
て、画素値が０(黒)であっても発生するノイズ成分か
ら、蛍光出現に伴って表示モニタ１３上において徐々に
有意な蛍光像が出現するように、事前に設定した画素値
の総和を示している。

【００４０】ステップ２９の判断によって蛍光像の出現
が確認されると、モード管理部１７にその旨が伝えら
れ、モード管理部１７内に記憶されている撮影モードが
蛍光撮影実行モードに切換わる。ステップ３０でモード
管理部１７からキャラクタジェネレータ１２に対して指
示が行われ、図１８に示すような蛍光撮影実行モード中
であることを示すキャラクタの点灯表示が表示モニタ１
３に表示される。

【００４１】更に、ステップ３１で固視灯２１はモード
管理部１７からの指示によって、表示状態が点滅から点
灯に変更され、蛍光撮影準備モードから蛍光撮影実行モ
ードヘ遷移したことを被検者に知らせる。蛍光撮影実行
モードに遷移してからは、画像演算処理部１５内に記憶
されているステップ２８の判断によって蛍光像出現が確
認された画像を含めて、ステップ３２で蛍光造影画像と
して記録される。

【００４２】蛍光撮影準備モード／蛍光撮影実行モード
において、被検眼Ｅの視線を誘導する固視灯２１を被検
者に提示する際に、モードの変化に応じて、固視灯の点
滅表示から点灯表示（又はその逆)に切換えたり、固視
灯２１の色や輝度等を変更するように構成することもで
きる。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る眼科撮
影装置及び方法は、蛍光造影撮影の初期像における蛍光
出現部分の画素の連結状態に応じて撮影光量及び撮像ゲ
インを変更することにより、網膜血管上に蛍光像が出現
してから直ちに適正な光量で蛍光像を記録することがで
きるので、被検者に対する大光量での撮影を最小限に止
めて負担を軽減することができる。

【００４４】また、本発明に係る眼科撮影装置は、蛍光
造影撮影の初期に撮像手段から得た画像信号の変化を検
知して表示することにより、被検眼を直接観察できない
無散瞳型眼底カメラでも、蛍光の出始めを容易に確認す
ることができ、被検者への負担が大きい無駄な撮影をし
ないで初期造影像を記録することができる。更に、被検
者に提示する固視目標の提示方法を変更することによっ
て、有益な蛍光像を撮影中であることを被検者が確認で
きるので、精神的な負担を軽減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施例の装置の構成図である。

【図２】動作のフローチャート図である。

【図３】モードのフローチャート図である。

【図４】血管像抽出のフローチャート図である。

【図５】ルックアップテーブルのグラフ図である。

【図６】ヒストグラム変換のグラフ図である。

【図７】蛍光像の２値化画像の説明図である。

【図８】細線化された蛍光像の説明図である。

【図９】画素連結の説明図である。

【図１０】収縮、伸張組み合わせ処理の説明図である。

【図１１】第２の実施例の装置の構成図である。

【図１２】動作のフローチャート図である。

【図１３】表示状態の説明図である。

【図１４】蛍光造影像の反射光量と経過時間のグラフ図
である。

【図１５】蛍光出現前後のヒストグラムのグラフ図であ
る。

【図１６】蛍光出現前後のヒストグラムのグラフ図であ
る。

【図１７】蛍光造影像の画素値の総和と経過時間のグラ
フ図である。

【図１８】表示状態の説明図である。

【符号の説明】

２ 孔あきミラー ５ フィルム ８、１０ ＣＣＤカメラ １１ ビデオスイッチャャ １２ キャラクタジェネレータ １３ 表示モニタ １４ 蛍光タイマ １５ 画像演算処理部 １６ 画像記録部 １７ モード管理部 １８ ゲイン指示部 １９ ストロボ充電モジュール ２０ 記憶媒体 ２１ 固視灯

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被検眼を照明する照明手段と、該照明手
   段により照明した領域を撮像する撮像手段と、蛍光用エ
   キサイタフィルタと、蛍光用バリアフィルタと、前記撮
   像手段で撮像した画像信号に対して２値化処理及び細線
   化処理を行う画像処理手段と、該画像処理手段の処理結
   果から前記画像信号の画素の連結状態を判断する連結状
   態判断手段と、該連結状態判断手段の結果に基づいて前
   記撮像手段により撮像する際の光量及びゲインを変更す
   る光量ゲイン変更手段とを有することを特徴とする眼科
   撮影装置。
2. 【請求項２】 前記連結状態判断手段における判断は、
   上下、左右、斜めの何れかの方向に連続する画素の個数
   によって行う請求項１に記載の眼科撮影装置。
3. 【請求項３】 被検眼の眼底における血流状態を蛍光造
   影撮影する眼科撮影方法において、低光量及び高ゲイン
   で眼底像を撮影するステップと、撮影した画像を２値化
   処理するステップと、該２値化処理した画像を細線化処
   理するステップと、該細線化処理した画像の連結数を算
   出するステップと、該画素の連結数に応じて撮影光量及
   び撮像ゲインを変更するステップとから成ることを特徴
   とする眼科撮影方法。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の眼科撮影方法のプログ
   ラムを格納した記憶媒体。
5. 【請求項５】 エキサイタフィルタを介して可視の第１
   の波長域の光束で被検眼の眼底を照明する眼底照明手段
   と、バリアフィルタを介して前記可視の第１の波長域と
   異なる第２の波長域の光束により眼底像を撮像する眼底
   撮像手段と、該眼底撮像手段から得た被検眼の蛍光造影
   画像信号を検知する信号検知手段と、該信号検知手段に
   より検知した結果を出力する検知信号出力手段とを有す
   ることを特徴とする眼科撮影装置。
6. 【請求項６】 前記検知信号出力手段は表示手段を含む
   請求項５に記載の眼科撮影装置。
7. 【請求項７】 前記検知信号出力手段の出力信号を前記
   表示手段へ表示する際に、点滅又は点灯によって表示を
   変更する表示方法変更手段を有する請求項６に記載の眼
   科撮影装置。
8. 【請求項８】 被検眼の視線を誘導する固視目標と、該
   固視目標の提示状態を前記信号検知手段の結果に基づい
   て変更する固視目標提示方法変更手段とを有する請求項
   ５に記載の眼科撮影装置。