JP2006334044A - 眼科測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】眼底画像のうち所定領域の指定が容易になり、該領域の正確な測定が可能となる眼科測定装置を提供する。
【解決手段】眼底画像の病変部４１の外縁部４１ａをクリックすることによりその点の輝度値をしきい値として２値化された画像が得られる。複数の２値化画像のうち、病変部４１ｂを指定すると、その領域４１ｃのみが選択され、その領域の外周４１ｄが取得される。そして、この外周を含む最小円４２が演算され、それに基づいてこの病変部に照射されるレーザービームのスポット径が求められる。このような構成では、ユーザーが指定した所定点より輝度の高い領域を抽出することができ、網膜上の病変部の領域を指定したり特定するのが容易になる。
【選択図】図２

Description

本発明は、眼科測定装置、更に詳細には、被検眼眼底を測定する眼科測定装置に関する。

蛍光撮影した眼底写真を見て、病変部のサイズや、病変部と乳頭部までの網膜上での距離を求めたいと言う要望がある。これは、レーザー光線を病変部にスポット状に照射し、加齢黄班変性症の治療を行う光線力学的療法（ＰＤＴ療法）が知られており、適正なレーザースポットを形成するために、網膜上での実距離が必要になるためである。このように病変部にスポット光を照射して治療を行う場合には、照射すべき光線のスポットサイズが、大きすぎても小さすぎても問題であり、所定の大きさのレーザースポットを高精度で形成することが要求される。一般的には病変部最大直径＋１ｍｍのスポットサイズが最適と言われている。そのためには、前もって病変部の最大直径を正確に測定しておき、病変部最大直径＋１ｍｍのサイズを光線スポットサイズに設定しなければならない。

このように、網膜上での病変部の位置を認識して、その部分の距離を正確に求める必要がある。病変部の位置検出には、病変部では輝度が変化するので、例えば、輝度に基づいて映像の輪郭を抽出する技術（特許文献１）が利用されている。

また、眼底画像から輝度に基づいて乳頭部と蒼白部を抽出することも行われており（特許文献２）、また乳頭部の平均輝度を求め、その平均輝度から病変部を特定することが行われている（特許文献３）。

また、病変部の網膜上の距離を正確に測定するためには、フォーカスレンズの位置の検知機構による位置情報、または先に測定した被検眼屈折力、別に測定した被検眼の眼軸長、別に測定した角膜曲率の３つの情報のうちの一部または全部（通常は２つ）を使用して、網膜撮影画像から、実際の網膜上での所定点間距離を求める必要がある。
特開昭５５−４９７７８号公報 特開平６−１２５８７６号公報 特開２００３−３１０５５５号公報

しかしながら、従来では、眼底画像から網膜上の病変部を特定するのが困難であり、病変部の網膜上での正確な距離を求めるのが容易でないので、適切な光線力学的療法を施せない、という問題があった。

本発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、眼底画像のうち所定領域の指定が容易になり、該領域の正確な測定が可能となる眼科測定装置を提供することを課題とする。

本発明の眼科測定装置は、
蛍光撮影された眼底の電子画像を表示する表示手段と、
前記表示手段に表示された画像上での任意の点を指定する指定手段と、
前記指定手段で指定された点の輝度値よりも高い輝度値の領域を抽出する領域抽出手段とを有することを特徴とする。

また、本発明では、指定された点の輝度値を増減させる輝度値増減手段が設けられ、抽出した領域の大きさを変化させるようにしている。

本発明では、ユーザーが指定した所定点より輝度の高い領域を抽出することができるので、他の場所に比べ輝度が高い網膜上の病変部の領域を簡単に指定したり特定することが可能となる。また、指定した点の輝度値（輝度しきい値）を増減することにより、指定した領域の大きさが変化するので、ユーザーは画面を見ながら一番適切と思われる領域を病変部として指定することが可能となる。

以下、図面に示す実施例に基づいて本発明を詳細に説明する。

図１には、眼底カメラ１０が概略ブロック図として図示されており、この眼底カメラ１０は、照明された被検眼Ｅの眼底Ｅｒの蛍光像を、ＣＣＤなどで構成される撮像素子１１に結像する。撮像素子１１で蛍光撮影された眼底画像は、画像処理装置２０のＡ／Ｄ変換器２１に入力され、そこで眼底画像が、Ａ／Ｄの分解能に応じて多値化されてデジタル信号に変換された後、画像メモリ２２に格納される。

画像処理装置２０は、種々のデータ処理、演算を行うＣＰＵ２３を有しており、このＣＰＵ２３は、本発明では、領域抽出手段２３ａ、外周取得手段２３ｂ、最小円取得手段２３ｃ、面積、直径算出手段２３ｄとしての機能を果たし、後述するように、ＲＯＭ２５に格納されているプログラムを実行して眼底画像を処理する。この画像処理時、ＲＡＭ２４は、入力されたデータ、処理されたデータを格納する作業用のメモリとして利用される。

画像処理装置２０は、記録装置３０と接続可能であり、眼底カメラ１０で撮像され、画像メモリ２２に格納された眼底画像をこの記録装置３０に記録して保存することができる。また、記録装置３０に記録されている眼底画像を、画像メモリ２２に取り込んで、撮像素子１１からの眼底画像と同様な画像処理を施すこともできる。

また、画像処理装置２０には、モニタ３１などで構成される表示手段が接続され、このモニタ３１には、画像メモリ２２に格納された眼底画像、処理された眼底画像が表示され、またマウス３２などの指定手段によりモニタ３１に表示された画像の所定の領域ないし所定の点を任意に指定することができる。また、マウス３２により指定された画面上の点の画像の輝度値（輝度しきい値）を、増減させる輝度値増減手段３３が設けられている。更に、画像処理装置２０には、キーボード、マウスなどの入力手段３４が設けられ、種々のデータを画像処理装置２０に入力させることができる。

このような構成において、被検眼の網膜上の所定領域、すなわち病変部の大きさを測定する処理の流れを説明する。

眼底カメラ１０で被検眼Ｅの眼底Ｅｒを撮像素子１１により蛍光撮影して、Ａ／Ｄ変換器２１でデジタル信号に変換し、これを画像メモリ２２に格納するとともに、モニタ３１に眼底画像を表示し、画像処理を行う。なお、この処理画像は、記録装置３０に格納されている蛍光撮影された眼底画像を画像メモリ２２にロードし、そのロードされた眼底画像とすることもできる。

この撮像ないし記録されたモニタ３１上の眼底画像が図２に図示されており、また、このとき図３（Ａ）の左上に示したようなダイアログボックス５０がモニタ３１に表示される。図４に示したように、ダイアログボックス５０には、この眼底画像に関連した被検眼のＩＤ番号や、左眼（Ｌ）、右眼（Ｒ）などの被検眼情報、眼底カメラ１０の情報（メーカー、機種）、画角、撮影マスクの寸法などの撮像パラメータ、それに、被検眼の屈折力、角膜曲率（ケラト）、眼軸長などの被検眼パラメータの項目が表示される。

ここで、眼底カメラのメーカー名、機種名、画角、撮影マスクのサイズは、装置リスト２６に眼底カメラごとにファイルとして格納されるので、眼底カメラ１０で眼底を撮影する場合には、眼底カメラ１０に関連するこれらのデータが装置リスト２６から読み出され、自動的にダイアログボックス５０の各項目に入力される。また、記録装置３０から読み込んだ眼底画像で、これらの項目がまだ入力されていない場合には、ユーザーが入力手段３４を介して入力する。

このように、眼底カメラが特定され、上記諸元が分かると、倍率換算テーブル２７がロードされ、倍率換算値が求められる。

また、披検眼の屈折力、角膜曲率（ケラト）または眼軸長などの被検眼パラメータを入力する。デフォルト値を表示し、ユーザーが変更するようにするのが好ましい。なお、角膜曲率（ケラト）と眼軸長は、そのいずれかしか入力できないようになっている。

撮影マスクは、眼底の撮影範囲を定めるもので、図２、図３で撮影マスク３１ａ内の画像が眼底画像となる。最小円を求める公知のアルゴリズムで撮影マスク３１ａを自動検出して、撮影マスクに一致する円を描き、その直径ｄ（図２（ａ））の画素数を記憶しておく。

最終的な画像の倍率は、上記求めた撮影マスクの直径ｄに相当する画素数、ダイアログ５０で指定された撮影マスクのマスクサイズ、並びに上記倍率換算テーブル２７で求められた換算値により求められる。

続いて、レーザー光照射領域と乳頭縁との距離を測定するために、病変部の指定に先立ち乳頭縁をユーザーが指定する。その指定方法としては、乳頭４０の黄班側の３〜４点をユーザーが指定して、ソフトにより円弧を描く方法、あるいは、画面上に縦長の楕円（標準的な乳頭サイズ）を表示し、ユーザーがその楕円をドラッグして移動し、乳頭縁に合わせる方法が考えられる。

続いて、病変部４１を特定する。そのために、図２（Ａ）に示したように、任意の点、例えば病変部４１の外縁部４１ａをマウス３２により指定（クリック）する。眼底画像は、Ａ／Ｄ変換器２１によりその輝度値が多値化された値（例えば０〜２５６の値）となっているので、クリックされた外縁部４１ａの画素の輝度値は、多値化のほぼ中間値（例えば１２０）となっており、その輝度値が２値化のためのしきい値として設定される。そこで、領域抽出手段２３ａは、眼底画像を画素ごとにスキャンし、この設定されたしきい値より輝度値が高いものを「１」、それ以下のものを「０」として２値化し、図２（Ｂ）に示したように、しきい値より高い輝度値を有する画像領域を抽出する。

しきい値より高い輝度を持つ領域は複数存在することがあるため、マウス３２で指定（クリック）した位置４１ａを含む領域だけが選択されるように絞込みを行う。このために、外周取得手段２３ｂは、例えば、クリックした画素を中心として３×３の画素領域で領域４１ｂをスキャンし、「１」の画素領域を抽出することにより領域４１ｃだけを選択し（図２（Ｃ））、該領域に対してフィルタリング処理を行って図２（Ｄ）に示したような領域４１ｃの外周４１ｄを取得する。

続いて、最小円取得手段２３ｃにより、公知のアルゴリズムに従って外周４１ｄを全て含む最小円４２が取得される。

この方法は、図４の「方法（３）」のボタン５０ｃを操作したときの病変部指定方法であるが、その他公知の「方法（１）：患部の最大直径と思われる２点をユーザーが指定する」、「方法（２）：患部の外周をユーザーのマウス操作でなぞって領域を指定する」を選択することによっても、病変部を指定することもできる。

このようにして、病変部を含む最小円が取得できたので、図４の「計算」ボタン５０ｄを操作して面積、直径算出手段２３ｄを起動させ、最小円の直径に相当するＧＬＤ（最大直径）、最小円の面積、それに直径に１ｍｍ相当を余裕分とて加算した値をレーザービームの照射径として算出する。なお、最小円の面積及び／又はその直径（ＧＬＤに相当）を算出するとき、その算出された値を、撮像光学系の撮像倍率、撮影マスクの寸法、フォーカスレンズの光軸方向の位置などの撮像パラメータに応じて補正するとともに、被検眼屈折力などの被検眼パラメータに従って補正するようにする。

この計算結果が、図４の下方部５０ｅに図示されている。また、そのとき、図３（Ａ）に示されているように、指定した病変部４１ｃの領域、算出した最小円４２並びにレーザービームの照射径４２ａを画面に描画する。このとき、照射径は、１ｍｍ相当をあらかじめ画像倍率から画素数に変換して描画され、先に求めた乳頭縁との最も接近した部位の距離が、２００μｍ以下のときは、誤って乳頭を照射してしまう恐れがあるので、照射径を赤色で描画し、警告表示する。

上述した例では、最初病変部の外縁部４１ａをクリックする位置（所定の点）に従って、輝度しきい値が定まるので、クリックする位置次第で病変部の領域ないしそれを含む最小円の大きさが相違してくる。そこで、ユーザーは、しきい値を変化させて病変部の領域ないし最小円を画面上で変化させ、取得画像ないしデータの妥当性を検証することができる。

これは、例えば、図４に示すダイアログで増減ボタン（輝度値増減手段）５０ａ、５０ｂを操作することにより行われる。ボタン５０ｂをクリックするごとに、先に取得した輝度しきい値を所定値ずつ減少させることができ、それに従って、図３（Ｂ）に示したように、２値化された病変部４１ｅの領域は増大し、また描画される最小円４３並びにレーザービームの照射径４３ａは増大する。

一方、ボタン５０aをクリックすると、クリックごとに、先に取得した輝度しきい値の値を所定値ずつ増大させることができ、それにより、図３（Ｃ）に示したように、２値化された病変部４１ｆの領域は減少し、また描画される最小円４４並びにレーザービームの照射径４４ａも減少する。

このように、２値化のための輝度しきい値を調節することにより、指定した病変部の領域の大きさが変化するので、ユーザーは画面を見ながら一番適切と思われる領域を病変部として指定し、選択することができ、治療すべき病変部を簡単に特定してその網膜上の実距離を測定することが可能となる。

本発明の眼科測定装置の構成を示すブロック図である。 網膜上の病変部を特定する流れを示す説明図である。 病変部に照射するレーザー照射領域を求める過程を説明する説明図である。 モニタに表示されるダイアログボックスの画面図である。

符号の説明

１０ 眼底カメラ
１１ 撮像素子
２０ 画像処理装置
２２ 画像メモリ
２３ａ 領域抽出手段
２３ｂ 外周取得手段
２３ｃ 最小円取得手段
２３ｄ 面積、直径算出手段
３０ 記録装置
３１ 表示手段
３２ 指定手段
３３ 輝度値増減手段
３４ 入力手段

Claims (7)

1. 蛍光撮影された眼底の電子画像を表示する表示手段と、
   前記表示手段に表示された画像上での任意の点を指定する指定手段と、
   前記指定手段で指定された点の輝度値よりも高い輝度値の領域を抽出する領域抽出手段と、
   を有することを特徴とする眼科測定装置。
2. 前記指定された点の輝度値を増減させる輝度値増減手段を有することを特徴とする請求項１に記載の眼科測定装置。
3. 前記抽出された領域の画像を処理して該領域の外周を求める外周取得手段を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の眼科測定装置。
4. 前記求めた外周を含む最小の円を求める最小円取得手段を有することを特徴とする請求項３に記載の眼科測定装置。
5. 前記求めた円の面積及び／又は直径を算出し、算出された面積及び／又は直径を撮像パラメータに応じて補正することを特徴とする請求項４に記載の眼科測定装置。
6. 前記撮像パラメータには、少なくとも撮像光学系の撮像倍率、撮影マスクの寸法、フォーカスレンズの光軸方向の位置の１つが含まれることを特徴とする請求項５に記載の眼科測定装置。
7. 前記求めた円の面積及び／又は直径を算出し、算出された面積及び／又は直径を被検眼パラメータに応じて補正することを特徴とする請求項４に記載の眼科測定装置。

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