JP2001212084A - 屈折矯正手術の評価方式 - Google Patents
屈折矯正手術の評価方式Info
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- JP2001212084A JP2001212084A JP2000067716A JP2000067716A JP2001212084A JP 2001212084 A JP2001212084 A JP 2001212084A JP 2000067716 A JP2000067716 A JP 2000067716A JP 2000067716 A JP2000067716 A JP 2000067716A JP 2001212084 A JP2001212084 A JP 2001212084A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】角膜形状解析置いて、術前・術後のデータを比
較検討する場合、両者の解析において比較検討可能な絶
対座標の導入を行い、差分処理を行う。それによって手
術による中心ずれの定量評価を可能にする。 【解決手段】瞳孔の中心を原点とする絶対座標を導入
し、角膜頂点を中心とする解析結果から瞳孔中心を原点
とする座標系への変換を行う。その座標系において、術
前・術後のデータを差分処理することで切除領域を特定
し、その切除量から計算される重心と原点との偏差を求
めることで、術式による中心ずれの定量値を求める。
較検討する場合、両者の解析において比較検討可能な絶
対座標の導入を行い、差分処理を行う。それによって手
術による中心ずれの定量評価を可能にする。 【解決手段】瞳孔の中心を原点とする絶対座標を導入
し、角膜頂点を中心とする解析結果から瞳孔中心を原点
とする座標系への変換を行う。その座標系において、術
前・術後のデータを差分処理することで切除領域を特定
し、その切除量から計算される重心と原点との偏差を求
めることで、術式による中心ずれの定量値を求める。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は角膜形状解析装置に付加
される機能、またはそのデータを利用する機器に組込ま
れるものである。
される機能、またはそのデータを利用する機器に組込ま
れるものである。
【０００２】
【従来技術】角膜形状の解析のために、リングパターン
を角膜表面に投影し、角膜表面の形状によって変形を受
けた画像を撮影・解析することで角膜曲率半径を示すト
ポグラフィを作成することは一般的な手法であり、画像
から角膜上の数千点にも及ぶ位置の曲率半径の計算が可
能である。現在、角膜形状を変える屈折矯正手術におい
ては、術前でのケラトメータと角膜形状解析装置による
検査から術式パラメータを決定し、術後ではそれらを用
いて形態的変化を観察している。
を角膜表面に投影し、角膜表面の形状によって変形を受
けた画像を撮影・解析することで角膜曲率半径を示すト
ポグラフィを作成することは一般的な手法であり、画像
から角膜上の数千点にも及ぶ位置の曲率半径の計算が可
能である。現在、角膜形状を変える屈折矯正手術におい
ては、術前でのケラトメータと角膜形状解析装置による
検査から術式パラメータを決定し、術後ではそれらを用
いて形態的変化を観察している。
【０００３】また術式の評価においては、角膜形状解析
装置において術前・術後の画像を差分処理することによ
って擬似的な切除量を見積もり、さらにその切除量にお
ける最も切除の大きい部位を特定し、その位置と角膜頂
点とのずれによって定量評価を行っている。しかし屈折
矯正手術においては、角膜形状が矯正される結果、術前
では存在した角膜頂点が術後消失、または変位している
可能性がある。
装置において術前・術後の画像を差分処理することによ
って擬似的な切除量を見積もり、さらにその切除量にお
ける最も切除の大きい部位を特定し、その位置と角膜頂
点とのずれによって定量評価を行っている。しかし屈折
矯正手術においては、角膜形状が矯正される結果、術前
では存在した角膜頂点が術後消失、または変位している
可能性がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の差分処理におい
ては、術前術後のデータにおける絶対座標の導入がなさ
れていなかった。従って単純差分処理においては、計測
時に角膜頂点が計測光学系の中心に一致していたという
前提の下で、差分処理を行っていた。またずれ量を特定
するために、上記差分処理による中心と術前または術後
の瞳孔中心からの変位量を比較する場合においても、術
前・術後の瞳孔中心を一致させて差分処理されることは
なかった。
ては、術前術後のデータにおける絶対座標の導入がなさ
れていなかった。従って単純差分処理においては、計測
時に角膜頂点が計測光学系の中心に一致していたという
前提の下で、差分処理を行っていた。またずれ量を特定
するために、上記差分処理による中心と術前または術後
の瞳孔中心からの変位量を比較する場合においても、術
前・術後の瞳孔中心を一致させて差分処理されることは
なかった。
【０００５】従って、この問題を解決するために、差分
処理に対して絶対座標系を導入し、その座標系において
差分処理することによって、術式による角膜の切除量の
特定と、その領域から重心を計算し、絶対座標中心との
ずれを計算して術式評価の定量値とする。
処理に対して絶対座標系を導入し、その座標系において
差分処理することによって、術式による角膜の切除量の
特定と、その領域から重心を計算し、絶対座標中心との
ずれを計算して術式評価の定量値とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】角膜形状解析では、リン
グパターンを角膜表面に投影し、その画像においてリン
グ位置の抽出を行い、その位置の変位量から、角膜表面
の任意の位置における各解析点ごとの、曲率半径とその
位置の角膜頂点からの距離を知ることができる。また画
像から瞳孔中心の座標を求めることができる。各計測点
は角膜頂点を原点とする曲座標系において、投影された
リングパターンが示す楕円周上において、等角度で配置
された経線との交点上に存在する。投影されたリングパ
ターンは円であるが、微小部位における角膜曲率半径の
差異によって、原点からの各計測点の距離は計測ごとに
すべて異なっている。しかし従来手法である術前・術後
の単純差分処理においては、任意のリング上の任意の位
置ごとの数値の差分になる。そのため本来同一位置に相
当する数値の差分が求められているにも関わらず、近傍
数値での差分処理が行われてしまう。よって一度計測さ
れたデータから、等角度経線上で全周に渡って等距離に
ある仮想リングを設定し、その固定位置におけるデータ
を求める。このために、近傍データを用いて補間処理に
よってデータを図１のように構成しなおす。この時デー
タは曲率半径の逆数に比例するディオプタ値を用いる。
グパターンを角膜表面に投影し、その画像においてリン
グ位置の抽出を行い、その位置の変位量から、角膜表面
の任意の位置における各解析点ごとの、曲率半径とその
位置の角膜頂点からの距離を知ることができる。また画
像から瞳孔中心の座標を求めることができる。各計測点
は角膜頂点を原点とする曲座標系において、投影された
リングパターンが示す楕円周上において、等角度で配置
された経線との交点上に存在する。投影されたリングパ
ターンは円であるが、微小部位における角膜曲率半径の
差異によって、原点からの各計測点の距離は計測ごとに
すべて異なっている。しかし従来手法である術前・術後
の単純差分処理においては、任意のリング上の任意の位
置ごとの数値の差分になる。そのため本来同一位置に相
当する数値の差分が求められているにも関わらず、近傍
数値での差分処理が行われてしまう。よって一度計測さ
れたデータから、等角度経線上で全周に渡って等距離に
ある仮想リングを設定し、その固定位置におけるデータ
を求める。このために、近傍データを用いて補間処理に
よってデータを図１のように構成しなおす。この時デー
タは曲率半径の逆数に比例するディオプタ値を用いる。
【０００７】術前での角膜頂点は切除手術により術後は
消失しているため、その位置を絶対座標原点として扱う
ことはできない。そのため、図２に示すように術前・術
後のデータから瞳孔中心を原点とする曲座標系を絶対座
標として、データを構成しなおす。
消失しているため、その位置を絶対座標原点として扱う
ことはできない。そのため、図２に示すように術前・術
後のデータから瞳孔中心を原点とする曲座標系を絶対座
標として、データを構成しなおす。
【０００８】次に術前・術後の再構成されたデータの差
分からディオプタ値による切除領域を求る。この時ディ
オプタ値は擬似的に角膜の体積換算値として扱われる。
計算結果として必要なものは手術による実際の切除量で
はなく、切除による中心ずれ等の座標換算値であるた
め、ディオプタの本来持つ物理的意味ではなく、参照数
値とし解析位置ごとの切除量に相当する重みとしてのみ
扱われる。瞳孔を中心とする座標系で術後データから術
前データを差分することによって切除領域を抽出する。
ディオプタ値ではマイナスの値で表示され、その絶対値
を重みとして扱う。切除領域周辺部ではプラスになる場
合があるが、マイナス部分のみ計算に用い、その他は０
として、切除領域の中心近傍のデータを採用する。
分からディオプタ値による切除領域を求る。この時ディ
オプタ値は擬似的に角膜の体積換算値として扱われる。
計算結果として必要なものは手術による実際の切除量で
はなく、切除による中心ずれ等の座標換算値であるた
め、ディオプタの本来持つ物理的意味ではなく、参照数
値とし解析位置ごとの切除量に相当する重みとしてのみ
扱われる。瞳孔を中心とする座標系で術後データから術
前データを差分することによって切除領域を抽出する。
ディオプタ値ではマイナスの値で表示され、その絶対値
を重みとして扱う。切除領域周辺部ではプラスになる場
合があるが、マイナス部分のみ計算に用い、その他は０
として、切除領域の中心近傍のデータを採用する。
【０００９】切除中心は差分によるディオプタ量を各解
析点における重みとして、重心を求めることで計算す
る。重心を計算するにあたって、原点に対して非常に点
対称的な切除領域が得られた場合はこのまま計算して問
題ないが、まつげや涙が計測視野内に入って、一部曲率
半径のデータが欠損している場合には、その領域のため
に偏位してしまうため、原点に対して点対称な点が存在
するものについてのみ計算を行う。計算は切除量相当の
ディオプタ値を重みとして加重平均によって行う。
析点における重みとして、重心を求めることで計算す
る。重心を計算するにあたって、原点に対して非常に点
対称的な切除領域が得られた場合はこのまま計算して問
題ないが、まつげや涙が計測視野内に入って、一部曲率
半径のデータが欠損している場合には、その領域のため
に偏位してしまうため、原点に対して点対称な点が存在
するものについてのみ計算を行う。計算は切除量相当の
ディオプタ値を重みとして加重平均によって行う。
【００１０】
【発明の実施の形態】図３は模擬眼上へパターンを投影
した場合の撮影画像を示す。複数本の同心円状リングで
構成されたパターンが角膜上に投影され、その観察画像
は、角膜の個々の位置における曲率半径の差異によって
経線方向に対して変位し、その変動量をもとに角膜形状
解析においては、個々の計側点における曲率半径を計算
している。この方式によって同パターンを角膜に投影
し、それをもとに術前の角膜形状を曲率半径ごとに色分
けしてマップ化したものが図４である。角膜を正面から
見た状態で横軸、縦軸がそれぞれｘｙ軸を示し、８ｍｍ
×８ｍｍの領域に対してのディオプタ表記によるマップ
を示すものである。このデータは計測時において計測原
点、つまり角膜頂点を原点とする座標系においてマップ
されたもので、別情報として瞳孔径中心の座標を持つも
のである。
した場合の撮影画像を示す。複数本の同心円状リングで
構成されたパターンが角膜上に投影され、その観察画像
は、角膜の個々の位置における曲率半径の差異によって
経線方向に対して変位し、その変動量をもとに角膜形状
解析においては、個々の計側点における曲率半径を計算
している。この方式によって同パターンを角膜に投影
し、それをもとに術前の角膜形状を曲率半径ごとに色分
けしてマップ化したものが図４である。角膜を正面から
見た状態で横軸、縦軸がそれぞれｘｙ軸を示し、８ｍｍ
×８ｍｍの領域に対してのディオプタ表記によるマップ
を示すものである。このデータは計測時において計測原
点、つまり角膜頂点を原点とする座標系においてマップ
されたもので、別情報として瞳孔径中心の座標を持つも
のである。
【００１１】図５は同様に術後データを示すもので、領
域、表記ともに図４と同じであり、別情報として瞳孔径
中心の座標を持つ。
域、表記ともに図４と同じであり、別情報として瞳孔径
中心の座標を持つ。
【００１２】これら術前・術後のデータを差分処理する
ことで、屈折矯正手術によって切除された領域を抽出す
る。図６は角膜頂点を原点とする２つの座標系を一致さ
せて差分処理した従来の処理方法である。図７は、瞳孔
中心座標の情報を使ってデータを瞳孔中心を原点とする
座標に対して再計算し、それらから差分処理した新しい
方法である。２つの差分マップはわずかな違いを呈して
いるが、この差異はその座標系の変換によるものであ
る。切除量を３次元的に表示したものが図８である。切
除は水平面から下部へえぐられた形状で表現されてい
る。
ことで、屈折矯正手術によって切除された領域を抽出す
る。図６は角膜頂点を原点とする２つの座標系を一致さ
せて差分処理した従来の処理方法である。図７は、瞳孔
中心座標の情報を使ってデータを瞳孔中心を原点とする
座標に対して再計算し、それらから差分処理した新しい
方法である。２つの差分マップはわずかな違いを呈して
いるが、この差異はその座標系の変換によるものであ
る。切除量を３次元的に表示したものが図８である。切
除は水平面から下部へえぐられた形状で表現されてい
る。
【００１３】切除中心の計算には、切除領域に閾値を設
け、閾値より深い領域について下記の数式に示すような
計算を行う。重心を求める計算では、角膜形状解析装置
で計測・解析されたデータを用いて実際の切除量を見積
もるため、角膜表面の各計測点での角膜曲率半径から計
算されるディオプタ値を用いる。これは擬似的に切除に
比例する等価値として扱うか、その観測状態により術前
・術後の差分においてはあるオフセット値が重畳されて
いる場合がある。よってこの影響を除外するために、適
当な閾値を設けることによって、角膜中心付近にその計
算領域を設定することが可能となる。
け、閾値より深い領域について下記の数式に示すような
計算を行う。重心を求める計算では、角膜形状解析装置
で計測・解析されたデータを用いて実際の切除量を見積
もるため、角膜表面の各計測点での角膜曲率半径から計
算されるディオプタ値を用いる。これは擬似的に切除に
比例する等価値として扱うか、その観測状態により術前
・術後の差分においてはあるオフセット値が重畳されて
いる場合がある。よってこの影響を除外するために、適
当な閾値を設けることによって、角膜中心付近にその計
算領域を設定することが可能となる。
【００１４】屈折矯正手術による角膜形状の変異と無関
係な座標系を導入することによって、術前存在した角膜
頂点の消失、または変位とは関係なく、屈折矯正手術の
術式による切除中心のずれ量を評価するパラメータを提
供するものである。このパラメータの導入により、屈折
矯正手術において、術前に切除中心と想定した位置と、
実際の切除中心とのずれを正しく求めることが可能とな
る。
係な座標系を導入することによって、術前存在した角膜
頂点の消失、または変位とは関係なく、屈折矯正手術の
術式による切除中心のずれ量を評価するパラメータを提
供するものである。このパラメータの導入により、屈折
矯正手術において、術前に切除中心と想定した位置と、
実際の切除中心とのずれを正しく求めることが可能とな
る。
【図１】リングパターンを投影した画像からのリング位
置を抽出する。リング上の任意の位置はその曲率半径を
持つことによって経線方向に変位を受けた投影像を示す
が、等間隔の固定半径を持つ仮想リング上に等角度で点
在する位置に変換する。
置を抽出する。リング上の任意の位置はその曲率半径を
持つことによって経線方向に変位を受けた投影像を示す
が、等間隔の固定半径を持つ仮想リング上に等角度で点
在する位置に変換する。
【図２】計測される角膜頂点を中心とする座標系から、
瞳孔を中心とする座標系へ変換する。この時、データは
直交座標上にはなく、各中心位置を中心とする曲座標上
に存在する。
瞳孔を中心とする座標系へ変換する。この時、データは
直交座標上にはなく、各中心位置を中心とする曲座標上
に存在する。
【図３】模擬眼上に投影されたリングパターン。
【図４】術前のリングパターン画像から解析によって求
めた曲率半径マップ。単位はディオプタを示し、角膜頂
点を中心とする直交座標系を含む平面上にデータはマッ
プされる。
めた曲率半径マップ。単位はディオプタを示し、角膜頂
点を中心とする直交座標系を含む平面上にデータはマッ
プされる。
【図５】術後のリングパターン画像から解析によって求
めた曲率半径マップ。単位はディオプタを示し、角膜頂
点を中心とする直交座標系を含む平面上にデータはマッ
プされる。
めた曲率半径マップ。単位はディオプタを示し、角膜頂
点を中心とする直交座標系を含む平面上にデータはマッ
プされる。
【図６】角膜頂点を一致させて術前・術後のデータを差
分処理したもの。単位はディオプタで、手術によって切
除された部分がマイナスで表示されている。プラス部分
はすべて０として扱う。
分処理したもの。単位はディオプタで、手術によって切
除された部分がマイナスで表示されている。プラス部分
はすべて０として扱う。
【図７】瞳孔中心を一致させて術前・術後のデータを差
分処理したもの。単位はディオプタで、手術によって切
除された部分がマイナスで表示されている。プラス部分
はすべて０として扱う。
分処理したもの。単位はディオプタで、手術によって切
除された部分がマイナスで表示されている。プラス部分
はすべて０として扱う。
【図８】図７で示した、瞳孔中心を一致させた場合の差
分処理を３次元的に表示したもの。
分処理を３次元的に表示したもの。
Claims (3)
- 【請求項１】角膜形状解析装置において、リングパター
ンを投影してその観察画像から角膜の曲率半径を計算す
る装置において、角膜頂点を中心とする座標系で観察さ
れたデータを瞳孔中心を原点とする座標系に変換する補
正方法。 - 【請求項２】角膜屈折矯正手術の前後の角膜形状解析デ
ータを請求項１で示した方法で補正した後、差分処理す
ることによって切除領域を特定する方法。 - 【請求項３】請求項２で求めた領域の２次元重心を求
め、その重心と瞳孔中心とのずれを計算して屈折矯正手
術の評価とする手法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000067716A JP2001212084A (ja) | 2000-02-04 | 2000-02-04 | 屈折矯正手術の評価方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000067716A JP2001212084A (ja) | 2000-02-04 | 2000-02-04 | 屈折矯正手術の評価方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001212084A true JP2001212084A (ja) | 2001-08-07 |
Family
ID=18586868
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000067716A Pending JP2001212084A (ja) | 2000-02-04 | 2000-02-04 | 屈折矯正手術の評価方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001212084A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008295973A (ja) * | 2007-06-04 | 2008-12-11 | Nidek Co Ltd | 眼科測定装置、眼科測定プログラム、及び眼内レンズパワー決定方法 |
| JP2011508618A (ja) * | 2007-12-21 | 2011-03-17 | カール ツァイス サージカル ゲーエムベーハー | 眼の特徴的構成要素の位置を検出および／または追跡する方法 |
| JP2012518473A (ja) * | 2009-02-19 | 2012-08-16 | アルコン リサーチ， リミテッド | 角膜中心を使用する眼内レンズの位置合わせ |
-
2000
- 2000-02-04 JP JP2000067716A patent/JP2001212084A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008295973A (ja) * | 2007-06-04 | 2008-12-11 | Nidek Co Ltd | 眼科測定装置、眼科測定プログラム、及び眼内レンズパワー決定方法 |
| JP2011508618A (ja) * | 2007-12-21 | 2011-03-17 | カール ツァイス サージカル ゲーエムベーハー | 眼の特徴的構成要素の位置を検出および／または追跡する方法 |
| JP2012518473A (ja) * | 2009-02-19 | 2012-08-16 | アルコン リサーチ， リミテッド | 角膜中心を使用する眼内レンズの位置合わせ |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20040304 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070125 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20091104 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20091110 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20100303 |