JP2006280411A - 眼底画像の解析方法及び眼底画像解析装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 医師による眼底の所見や診断を支援することのできる眼底画像析方法及びその装置を提供する。
【解決手段】 眼底画像から視神経乳頭部の検出解析を行う眼底画像の解析方法において、眼底画像におけるディスクラインを決定する第１ステップと、眼底画像におけるカップ縁を決定する第２ステップと、第１ステップ及び第２ステップにて決定したディスクライン及びカップ縁よりＣ／Ｄ比を求める第３ステップと、第３ステップにより求めたＣ／Ｄ比を予め用意されているＣ／Ｄ比データベースの情報と比較し，得られた比較結果を報知する第４ステップと、を備えることを特徴とする。
【選択図】 図２

Description

本発明は、眼底画像から視神経乳頭部の検出解析を行う眼底画像の解析方法及び眼底画像解析装置に関する。

視機能障害の一つに緑内障がある。緑内障の検査としては、眼底像による視神経乳頭部（以下、単に乳頭という）の観察が重要であるといわれている。近年、画像解析技術の進歩により、乳頭を定量的に計測することが可能になっている。このような乳頭の計測においては、例えば立体眼底カメラによる乳頭の立体像から、いわゆるカップと呼ばれる乳頭陥凹の縁（Ｃ）とディスクと呼ばれる乳頭縁（Ｄ）との距離比であるＣ／Ｄ比、カップ縁内の面積、カップの深度、カップ容積等の種々のパラメ−タを求める技術が知られている。
特開平１０−１５５７４４号公報

特許文献１に開示する技術は、得られた眼底画像からＣ／Ｄ比、カップ縁内の面積等の種々の情報を得るものであるが、これらの情報を用いて乳頭所見を行うためには、充分な経験が必要である。
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、医師による眼底の所見や診断を支援することのできる眼底画像析方法及びその装置を提供することを技術課題とする。

上記課題を解決するために、本発明は以下のような構成を備えることを特徴とする。
（１） 眼底画像から視神経乳頭部の検出解析を行う眼底画像の解析方法において、眼底画像におけるディスクラインを決定する第１ステップと、眼底画像におけるカップ縁を決定する第２ステップと、第１ステップ及び第２ステップにて決定した前記ディスクライン及びカップ縁よりＣ／Ｄ比を求める第３ステップと、該第３ステップにより求めたＣ／Ｄ比を予め用意されているＣ／Ｄ比データベースの情報と比較し，得られた比較結果を報知する第４ステップと、を備えることを特徴とする。
（２） （１）の眼底画像解析方法において、前記ディスクライン及びカップ縁は前記眼底画像上の複数の指定点を結ぶことにより表されるスプライン曲線にて決定されることを特徴とする。
（３） （２）の眼底画像解析方法において、前記第４ステップでは前記眼底画像に対応付けられて記憶されている被検者の年齢情報を用いるものとし、前記第３ステップにて求めた前記Ｃ／Ｄ比と前記予め用意されているＣ／Ｄ比データベースとを比較する際に前記被検者の年齢に対応した前記Ｃ／Ｄ比データベースの情報と比較し，得られた比較結果を報知することを特徴とする。
（４） （１）〜（３）のいずれかの眼底画像解析方法をプログラムとして記憶する記憶手段と、該記憶手段に記憶されている前記プログラムを実行する実行手段とを眼底画像解析装置備えることを特徴とする。

本発明によれば、得られたＣ／Ｄ比等の情報を基に正常眼率や有病眼率等を医師に報知することができ、医師による眼底の所見や診断を支援することができる。

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。図１は本実施例の装置のブロック構成図である。解析装置１はＣＰＵからなる演算・解析部２、指示入力部であるキ−ボ−ド３とマウス４、眼底画像を解析するための解析用プログラム５ａやデータベース５ｂが記憶されているハードディスクからなる記憶部５、眼底画像や解析結果等を表示するディスプレイ６、プリンタ７等を備える。データベース５ｂは、幼児から老人までの個々の被検者情報と正常眼／有病眼（緑内障等を持つ眼）の情報とが予め定量的に求められているデータベースである。データベース５ｂの被検者情報としては、年齢（年代）、性別、人種や、個々の乳頭パラメータの情報が記憶されている。

乳頭パラメータの情報としては、例えば、ディスク縁とカップ縁の距離比（C/D比）、カップ縁内の平面積（Cup Area）、カップとディスクの面積比（C/D Area Ratio）、カップの深さ（Max Cup Depth ）、カップ容積（Cup Volume）、左右眼のＣ／Ｄ比の差、等が記憶されている。なお、データベース５ｂに記憶されているＣ／Ｄ比の情報は、乳頭パラメータの情報として所定方向（例えば水平方向や垂直方向等）におけるＣ／Ｄ比が少なくとも一つは記憶されていればよいが、好ましくは、水平方向のＣ／Ｄ比、垂直方向のＣ／Ｄ比、Ｃ／Ｄ比の最小／最大値が記憶されていることが好ましい。また、被検者毎に正常眼／有病眼の情報も記憶されている。
データベース５ｂは、このような種々の情報が統計処理されており、例えば、年齢（年代）毎のＣ／Ｄ比における正常眼率（言い換えると有病眼率）等が即座に判るようになっている。

演算・解析部２及び記憶部５は、市販のパーソナルコンピュータが使用できる。他の構成品も市販のものが使用できる。８は被検眼の眼底画像を得るための眼底カメラである。眼底カメラ８によりスライドフィルム等に撮影された眼底画像は、スキャナー等からなるデータ入力装置９により画像デ−タに変換され、記憶部５に記憶される。また、ＣＣＤカメラにより眼底像を撮影する眼底カメラの場合には、直接あるいはフロッピ等の記録媒体を介して記憶部５に記憶される。なお、眼底カメラ８側にて事前に左右眼情報や被検者情報（ＩＤ番号、年齢、性別、人種等）が入力されている場合には、眼底画像にこれらの情報が付けられた状態にて記憶部５に記憶される。また、眼底画像がスライドフィルム等の場合には、データ入力装置９による画像データ入力時にキーボード３やマウス４の操作、或いはデータ入力装置９の操作により、眼底画像データに左右眼情報及び被検者情報が付けられて記憶部５に記憶される。

次に、演算・解析部２による眼底画像の解析について図２のフローチャートに基づき説明する。
まず、眼底カメラ８によリ撮影した眼底画像デ−タを記憶部５に記憶させる。また、記憶部５に記憶されている解析用プログラム５ａをキーボード３またはマウス４の操作により実行し、眼底画像解析ソフトを起動する。
眼底画像解析ソフトが起動すると、演算・解析部２は、ディスプレイ６に解析を行う眼底画像を表示する。記憶されている眼底画像が複数の場合には、ディスプレイ６に眼底画像選択画面が表示され、キーボード３またはマウス４の操作により所望する眼底画像を選択し、ディスプレイ６に表示させる。

図３はディスプレイ６に眼底画像１００を表示した例を示した図である。
オペレータ（例えば、医師）は表示された眼底画像１００に対してディスク領域を指定する。ディスク領域の指定は次のようにする。ディスプレイ６上の眼底面画１００上には、ディスク外周線を指定するためのポインタ４ａが表示されるので、マウス４の操作によりポインタ４ａを移動し、クリック操作によりディスク外周となるポイントを多数指定していく（好ましくは１０点程か、それ以上）。指定されたポイントは画面上に指定点１０１として表示される。

ディスク外周の指定ができたら、オペレータはキーボード３またはマウス４の操作により、演算・解析部２にディスク外周作成の実行を指令する。演算・解析部２は、指定点１０１をスプライン曲線（３次、４次等のスプライン曲線）により滑らかなライン１０２（ディスク外周線）となるように結び、図３（ａ）に示すように、そのライン１０２をディスプレイ６上の眼底画像１００に重ねて描く。指定点１０１をスプライン曲線で結び、描くことにより、ディスク外周を極めて現実のものに近似した形状とすることができる。また、歪な形状のディスク外周であっても、これに対応できる。演算・解析部２は、その内側をディスク領域とし、その重心位置を求める。重心位置はその後にＣ／Ｄ比を求める際の中心位置となる。

次にオペレータは、ディスク外周内に存在するカップ縁を求める。カップ縁を求める場合には、図３（ｂ）に示すように、眼底画像１００のディスク内における血管が屈曲している位置を指定点１０３として指定する。指定点１０３の表示は、ディスク外周の作成と同様に、マウス４の操作によりポインタ４ａを移動し、クリック操作により多数指定していく。複数の指定点１０３によりカップ縁の指定ができたら、オペレータはキーボード３またはマウス４の操作により、演算・解析部２にカップ縁の作成の実行を指令する。演算・解析部２は、前述同様に指定点１０３をスプライン曲線により滑らかなライン１０４（カップ縁線）となるように結び、図３（ｂ）に示すように、そのライン１０４をディスプレイ６上の眼底画像１００に重ねて描く。このような方法により、ディスプレイ６に表示されている眼底画像にディスク外周（ライン１０２）とカップ縁（ライン１０４）とが形成される。

続いて、演算・解析部２は、ディスク外周及びカップ縁の算出デ−タに基づき、各種の乳頭パラメ−タを演算により求める。図４はディスク外周とカップ縁の距離比（Ｃ／Ｄ比）を算出するための模式図である。図４に示すように演算・解析部２は、得られたディスク外周（ライン１０２）より重心０を求め、重心０を通る垂直方向及び水平方向のディスクの長さ（Ｄｘ及びＤｙ）を算出する。また、同様に重心０を通る垂直方向及び水平方向のカップの長さ（Ｃｘ及びＣｙ）を算出する。演算・解析部２は、得られたディスクの長さ（Ｄｘ，Ｄｙ）及びカップの長さ（Ｃｘ及びＣｙ）より、垂直方向のＣ／Ｄ比及び水平方向のＣ／Ｄ比を求める。なお、求めるＣ／Ｄ比は、垂直方向及び水平方向だけでなく、図４に示すディスクの重心０を中心として、所定角度毎（例えば１度毎）にＣ／Ｄ比を求めて、その最大値／最小値を得ることもできる。なお、求められたＣ／Ｄ比はディスプレイ６に表示される。

次に演算・解析部２は、解析を行った眼底画像１００から求めたＣ／Ｄ比（例えば垂直方向のＣ／Ｄ比）の値と記憶部５に記憶されているデータベース５ｂのＣ／Ｄ比データとを比べ、眼底画像１００から求めたＣ／Ｄ比における正常眼率（又は有病眼率）を求める。演算・解析部２は、求めた正常眼率（又は有病眼率）をディスプレイ６に表示させるとともに、その結果を記憶部５に記憶させる。これにより、オペレータ（医師）は現在ディスプレイに表示されている被検眼が、どのくらいの割合で正常眼（又は有病眼）となのかを統計的な情報により知ることができ、自身による所見や診察等をより行い易くすることができる。なお、これらの情報は、ディスプレイ６に表示する以外に、キーボード３やマウス４の操作によってプリンタ７にて出力してオペレータにその結果を報知することもできる。

また、解析を行う眼底画像の被検者情報（年齢、性別、人種等）が判っている場合には、これらの被検眼情報を考慮して眼底画像１００から求めたＣ／Ｄ比における正常眼率（又は有病眼率）をデータベース５ｂから求めることもできる。例えば、被検者の年齢を考慮する場合には、演算・解析部２は解析を行う眼底画像データに付けられている被検者情報から年齢情報を読み取るとともに、読み取った被検者の年齢と同じ年齢（または年代）の被検眼のＣ／Ｄ比データをデータベース５ｂから抽出する。そして解析を行った眼底画像から得られたＣ／Ｄ比とデータベース５ｂから抽出したＣ／Ｄ比データからなる統計情報とを比べ、正常眼率（又は有病眼率）を求めるようにする。なお、年齢以外にその他の被検者情報を単独で或いは複数用いて解析を行い、正常眼率（又は有病眼率）を求めることもできる。また、被検者情報だけでなく、Ｃ／Ｄ比の条件（垂直又は水平方向、最大値／最小値）を考慮して、正常眼率（または有病眼率）を求めることもできる。

なお、本実施形態では、ディスク外周とカップ縁の距離比（Ｃ／Ｄ比）をデータベースの統計情報と比べるものとしているが、これに限るものではなく、解析を行う眼底画像から得られる情報をデータベースに置かれている情報と比較して、その比較結果を報知することができればよい。例えば、解析情報としては、左右眼のＣ／Ｄ比の差を用いてもよいし、比較結果の報知としては、データーベースにて得られる統計情報に眼底画像から得られた情報を合わせて表示することもできる。

本実施形態に用いる眼底画像解析装置の構成を示すブロック図である。 眼底画像解析の方法を示したフローチャートである。 眼底画像からディスク外周、カップ縁を求めた状態を示す図である。 ディスク外周とカップ縁からＣ／Ｄ比を求める方法を示す図である。

符号の説明

１ 解析装置
２ 演算・解析部
５ 記憶部
６ ディスプレイ
８ 眼底カメラ
１００ 眼底画像
１０２ ディスク外周
１０３ カップ縁

Claims (4)

1. 眼底画像から視神経乳頭部の検出解析を行う眼底画像の解析方法において、眼底画像におけるディスクラインを決定する第１ステップと、眼底画像におけるカップ縁を決定する第２ステップと、第１ステップ及び第２ステップにて決定した前記ディスクライン及びカップ縁よりＣ／Ｄ比を求める第３ステップと、該第３ステップにより求めたＣ／Ｄ比を予め用意されているＣ／Ｄ比データベースの情報と比較し，得られた比較結果を報知する第４ステップと、を備えることを特徴とする眼底画像解析方法。
2. 請求項１の眼底画像解析方法において、前記ディスクライン及びカップ縁は前記眼底画像上の複数の指定点を結ぶことにより表されるスプライン曲線にて決定されることを特徴とする眼底画像解析方法。
3. 請求項２の眼底画像解析方法において、前記第４ステップでは前記眼底画像に対応付けられて記憶されている被検者の年齢情報を用いるものとし、前記第３ステップにて求めた前記Ｃ／Ｄ比と前記予め用意されているＣ／Ｄ比データベースとを比較する際に前記被検者の年齢に対応した前記Ｃ／Ｄ比データベースの情報と比較し，得られた比較結果を報知することを特徴とする眼底画像解析方法。
4. 請求項１〜３のいずれかの眼底画像解析方法をプログラムとして記憶する記憶手段と、該記憶手段に記憶されている前記プログラムを実行する実行手段と、を備えることを特徴とする眼底画像解析装置。