JP2008110202A - Method and apparatus for infrared photography of ocular fundus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、赤外光を用いた眼底撮影方法および装置に関し、より具体的には、特定波長の赤外光を撮影することにより、造影剤を注射することなく、簡易簡便に高精度な眼底撮影を可能とする方法および装置に関する。
なお、「眼底」とは、瞳孔から見ることのできる目の中のことを言う。
The present invention relates to a fundus photographing method and apparatus using infrared light, and more specifically, by photographing infrared light of a specific wavelength, the fundus photographing can be simply and easily performed with high accuracy without injecting a contrast medium. The present invention relates to a method and an apparatus that enable photographing.
The “fundus” refers to the inside of the eye that can be seen from the pupil.
眼科領域の各種疾患のうち、眼底疾患は眼球の後壁すなわち眼底での血管異常や出血等の血管病変を主因としているため、その治療においては、眼底の検査が非常に重要となる。網膜や脈絡膜で血管病変をより正確に検査するための代表的な眼底撮影方法としては、可視光画像を撮影する手法と蛍光眼底撮影法が挙げられる。 Among various diseases in the ophthalmological field, fundus diseases are mainly caused by vascular lesions such as vascular abnormalities and bleeding on the back wall of the eyeball, that is, the fundus, and therefore, examination of the fundus is very important in the treatment. As a typical fundus imaging method for more accurately inspecting a vascular lesion in the retina or choroid, there are a method of capturing a visible light image and a fluorescence fundus imaging method.
ここで、前者については、患部の異常を充分に検知できる精度を得るためには高度な画像処理を必要とするため、後者が現在は主流である（高度な画像処理を用いた装置としては、例えば特許文献１に記載のものがある。）。
蛍光眼底撮影法は、蛍光を発する造影剤を被検眼者（患者）に注射することで、血管内に造影剤を循環させ、造影剤に応じた波長の照明光を眼底に照射することにより、血管中で循環している造影剤を励起させて蛍光（励起光）を発生させ、血管を造影することにより行われる。この際、瞳孔を強制的に散瞳させるための散瞳剤を点眼するのが通常である。
Here, since the former requires mainstream image processing in order to obtain sufficient accuracy to detect abnormalities in the affected area, the latter is currently mainstream (as an apparatus using advanced image processing, For example, there exists a thing of patent document 1.).
Fluorescence fundus photography is by injecting a fluorescent contrast agent into the subject eye (patient), circulating the contrast agent in the blood vessel, and irradiating the fundus with illumination light having a wavelength corresponding to the contrast agent. This is done by exciting the contrast agent circulating in the blood vessel to generate fluorescence (excitation light) and imaging the blood vessel. In this case, it is usual to apply a mydriatic agent for forcibly distilling the pupil.
代表的な造影剤としては、網膜の血管撮影に適したフルオレセインと、脈絡膜の血管撮影に適したインドシアニングリーンがあり、それぞれ照射光および観察光の波長が異なる。前者はハロゲンランプ、ＬＥＤ、レーザー等から選択される４９５ｎｍ近傍の光を照射し、その反射光から５２０ｎｍ近傍の波長の光を抽出し、ＣＣＤカメラ等で撮影する。後者は、ハロゲンランプ、ＬＥＤ、レーザー等から選択される８００ｎｍ近傍の光を照射し、その反射光から８４０ｎｍ近傍の波長の光を抽出し、赤外光対応のＣＣＤカメラ等で撮影する。なお、撮影時のピント合わせには、被検眼者がまぶしくないよう、赤外光が用いられるのが通常である。 Typical contrast agents include fluorescein suitable for retinal angiography and indocyanine green suitable for choroidal angiography, and the wavelengths of irradiation light and observation light are different. The former irradiates light near 495 nm selected from a halogen lamp, LED, laser, etc., extracts light having a wavelength near 520 nm from the reflected light, and shoots with a CCD camera or the like. The latter irradiates light near 800 nm selected from a halogen lamp, LED, laser, etc., extracts light having a wavelength near 840 nm from the reflected light, and shoots it with a CCD camera or the like that supports infrared light. In general, infrared light is used for focusing at the time of photographing so that the subject's eye is not dazzled.
蛍光眼底撮影法は、網膜や脈絡膜の血管をほぼそのままの状態で精密に造影できるため、血管や組織の状態を詳細に調べたり、網膜や脈絡膜の循環動態を把握したりすることが可能になる。それゆえ、眼底を正確に検査できるだけでなく、網膜や脈絡膜を手術する場合に、目的部位すなわち手術対象部位を決定する用途にも非常に好適に用いることができる。
蛍光眼底撮影法による撮影装置としては、特許文献２ないし４に記載のものが例示される。
Fluorescence fundus photography enables precise imaging of the retina and choroidal blood vessels as they are, making it possible to examine the state of blood vessels and tissues in detail and to understand the circulatory dynamics of the retina and choroid. . Therefore, not only can the fundus be examined accurately, but also when the retina or choroid is operated, it can be used very suitably for the purpose of determining the target site, that is, the site to be operated.
Examples of the photographing apparatus using the fluorescence fundus photographing method include those described in Patent Documents 2 to 4.
また、眼底撮影においては、角膜反射により生じるフレアなどの有害光に起因する眼底画像の画質の低下を防止することが行われている。例えば、可視光により被検眼を照明し、フィルタにより所定の波長領域の光を遮光し、所定の波長領域に対応する色の画像信号の利得を他の波長領域に対応する色の画像信号の利得よりも大きく制御する手段を有する眼科撮影装置が提言されている（特許文献５）。 Further, in fundus photography, it is performed to prevent the image quality of a fundus image from being deteriorated due to harmful light such as flare caused by corneal reflection. For example, the eye to be examined is illuminated with visible light, light in a predetermined wavelength region is shielded by a filter, and the gain of an image signal of a color corresponding to the predetermined wavelength region is the gain of an image signal of a color corresponding to another wavelength region An ophthalmologic photographing apparatus having means for controlling it more greatly is proposed (Patent Document 5).
ところで、眼科分野で使用される顕微鏡の一種として、細隙灯顕微鏡がある。これは眼科医の日常の診察において必ず使用されるもので、照明方法を工夫することで被検眼の色々な病変部を観察することができる（例えば、特許文献６）。 By the way, there is a slit lamp microscope as a kind of microscope used in the ophthalmic field. This is always used in the daily examination of an ophthalmologist, and various lesions of the eye to be examined can be observed by devising an illumination method (for example, Patent Document 6).
しかしながら、蛍光眼底撮影法は、人体にとって負担となる造影剤を注射が必要なため、人体に負担とならない眼底撮影手段が求められていた。
特に、検診等の事前の眼病検知手段としての実用を考えると、造影剤が不要なだけでなく、高度な画像処理等を要しない簡易簡便な手段であることが望ましい。
However, since the fluorescent fundus imaging method requires injection of a contrast medium that is a burden on the human body, a fundus imaging means that does not burden the human body has been demanded.
In particular, considering practical use as a pre-existing eye disease detection means such as a medical examination, it is desirable that the contrast medium is not necessary and that it is a simple and simple means that does not require advanced image processing.
本発明は、上記の課題を解決するために、造影剤の注射が不要なだけでなく、簡易簡便に行うことができる眼底撮影方法および装置を提供することを目的とする。 In order to solve the above-described problems, an object of the present invention is to provide a fundus imaging method and apparatus that can perform not only the injection of a contrast agent but also simple and simple.
従来の眼科領域においては、限定した用途で赤外線が利用されていた。具体的には、（イ）眼底検査機器の眼底モニタ用（ピントや大まかな位置確認用）、（ロ）蛍光色素を用いての眼底造影用、（ハ）赤外線レーザー、或いは、ある程度位相のそろった赤外光を用いた網膜断層検査（ＯＣＴ）である。 In the conventional ophthalmic field, infrared rays have been used for limited purposes. Specifically, (a) for fundus monitoring of fundus examination equipment (for focus and rough position confirmation), (b) for fundus imaging using fluorescent dyes, (c) infrared laser, or some phase alignment Retinal tomography (OCT) using infrared light.
（イ）の使用目的は、まぶしくないこと、すなわち、縮瞳させないで眼底がおおまかにモニタできることであるが、診察目的ではなく、使っている波長も可視光線領域をカットしただけの使い方であった。
（ロ）蛍光色素を用いての眼底造影には２つの方法がある。１つはインドシアニグリーン造影法であり、赤外線励起光（７９０〜８０５ｎｍ）で励起し蛍光（８３５ｎｍ）を観察することにより、主に脈絡膜血管網の病変を見つけるために利用される。もう1つは、フルオレセイン造影法（励起４９０ｎｍ蛍光５２０ｎｍ）である。
両者とも、蛍光色素を静脈注射することで、異常血管から漏れを観察したり、また血管そのものを観察しやすくするために用いるのであるが、大きな相違点は利用する波長域にある。その違いを理解するためには、網膜の層構造に起因する。赤外光（インドシアニグリーン造影方で利用）は、網膜色素上皮を通り抜けることができるため、色素上皮下にある脈絡膜血管の病変を観察できるのに対し、可視光（フルオレセイン造影法で利用）は色素上皮より上しか観察できない。そのため、種々の病変でその初期変化がまず現れてくると考えられる脈絡膜血管の変化を見るには、インドシアニグリーン造影検査の実施が有用であるが、造影検査は、侵襲度が高い検査であるため、スクリーニング的におこなうことができなかった。
ところが、発明者は鋭意工夫の結果、赤外波長をうまく選択して観察すると造影剤を用いずに脈絡膜血管がはっきりと観察できることを見いだし、また、色素上皮下に生じている微細な変化の一部を可視化できことを見いだして、本発明を創作した。
The purpose of (A) is not glaring, that is, the fundus can be monitored roughly without miosis, but it is not a diagnostic purpose, and the wavelength used is only cut from the visible light region. .
(B) There are two methods for fundus imaging using a fluorescent dye. One is Indocyani Green contrast imaging, which is mainly used to find a lesion of the choroidal vascular network by exciting with infrared excitation light (790 to 805 nm) and observing fluorescence (835 nm). The other is fluorescein imaging (excitation 490 nm fluorescence 520 nm).
Both are used for intravenous injection of a fluorescent dye to observe leakage from an abnormal blood vessel or make it easier to observe the blood vessel itself, but the major difference is in the wavelength range to be used. To understand the difference, it is due to the layer structure of the retina. Infrared light (used in Indocyani Green imaging) can pass through the retinal pigment epithelium, so it is possible to observe the lesions of the choroidal vessels under the pigment, whereas visible light (used in fluorescein imaging) Can only be observed above the pigment epithelium. Therefore, indocyani green contrast examination is useful to see changes in choroidal blood vessels that are thought to initially show the initial changes in various lesions, but contrast examination is a highly invasive examination. Because of this, it was not possible to carry out screening.
However, the inventor has found that the choroidal blood vessels can be clearly observed without using a contrast agent when the infrared wavelength is selected and observed as a result of diligent ingenuity. The present invention was created by finding that the part can be visualized.
（ハ）のＯＣＴは、網膜の断層画像を得る非侵襲的検査機器であるが、装置が複雑で高価であること、二次元画像を得るにはコンピュータによる画像処理を必要とすること、しかも、構築された画像は、組織の構造を描写する能力に優れているが、構造物の性質の表現能力にかけているという課題があった。例えば、ＯＣＴで色素上皮下に沈着物があることが、はっきりわかってもその性状までは、分からなかった。
ところが、発明者は、可視光線では微妙な色（波長）の違いから、身の回りの物質の素材を見分けられるように、眼球にも波長依存性があるとの仮説のもと、赤外領域の波長を適当に可視光線の３原色に置き換えることにより、従来は確認ないしは区別できなかった変化をとらえ、一歩進んだ診断と治療の実現を支援する新しい手段を発明した。
(C) OCT is a non-invasive examination device that obtains a tomographic image of the retina, but the apparatus is complicated and expensive, and a two-dimensional image requires computer image processing, The constructed image is excellent in the ability to describe the structure of the tissue, but has a problem that it is applied to the ability to express the properties of the structure. For example, even if it was clearly known that there was a deposit under the subepithelium of the pigment by OCT, its nature was not known.
However, the inventor believes that the eyeball is also wavelength-dependent so that the material of the material around us can be distinguished from the subtle color (wavelength) difference in visible light. By substituting the three primary colors of visible light appropriately, we have invented a new means to capture changes that could not be confirmed or distinguished in the past and to support the advancement of diagnosis and treatment.
すなわち、本発明は、以下の（１）ないし（６）の赤外光眼底撮影方法を要旨とする。
（１）赤外光焦点調整手段により焦点を合わせ、赤外光照射手段により特定波長の赤外光を被検眼者の眼に照射し、被検眼者の眼からの反射光である特定波長の赤外光を撮像素子により受光することで網膜上から網膜下の血管を選択的に撮影する眼底撮影方法であって、前記特定波長の赤外光が、概ね６８０〜１１００ｎｍの範囲で選択された波長の赤外光であることを特徴とする赤外光眼底撮影方法。
（２）脈絡膜血管を撮影するための眼底撮影方法であって、前記特定波長の赤外光が、概ね６８０〜７８０ｎｍの波長の赤外光であることを特徴とする（１）の赤外光眼底撮影方法。
（３）網膜上の血管および脈絡膜血管を撮影するための眼底撮影方法であって、前記特定波長の赤外光が、概ね７６０〜８６０ｎｍの波長の赤外光であることを特徴とする（１）の赤外光眼底撮影方法。
（４）網膜上の血管を撮影するための眼底撮影方法であって、前記特定波長の赤外光が、概ね８４０〜１１００ｎｍの波長の赤外光であることを特徴とする（１）の赤外光眼底撮影方法。
（５）赤外光照射手段が、概ね６８０〜１１００ｎｍの範囲で選択された赤外光を照射することができる赤外ＬＥＤを備えることを特徴とする（１）ないし（４）のいずれかの赤外光眼底撮影方法。
（６）前記特定波長の赤外光の帯域において、ＲＧＢに対応する波長領域を設定し、前記撮像素子により撮影した眼底画像データを設定した波長領域に基づき色分解し、公知の画像処理を施し、重畳表示することでカラー画像を表示することを特徴とする（１）ないし（５）のいずれかの赤外光眼底撮影方法。
That is, the gist of the present invention is the following infrared light fundus photographing method (1) to (6).
(1) Focusing is performed by an infrared light focus adjusting unit, infrared light having a specific wavelength is irradiated to the eye of the subject eye by the infrared light irradiating unit, and a specific wavelength which is reflected light from the eye of the subject eye A fundus photographing method for selectively photographing a blood vessel under the retina from above the retina by receiving infrared light with an imaging device, wherein the infrared light with the specific wavelength is selected in a range of about 680 to 1100 nm. An infrared fundus photographing method characterized by being infrared light having a wavelength.
(2) A fundus imaging method for imaging choroidal blood vessels, wherein the infrared light with the specific wavelength is infrared light with a wavelength of approximately 680 to 780 nm. Fundus photography method.
(3) A fundus imaging method for imaging blood vessels on the retina and choroidal blood vessels, characterized in that the infrared light with the specific wavelength is infrared light with a wavelength of approximately 760 to 860 nm (1) ) Infrared fundus photographing method.
(4) A fundus imaging method for imaging blood vessels on the retina, wherein the infrared light having the specific wavelength is infrared light having a wavelength of approximately 840 to 1100 nm. External light fundus photography method.
(5) Any one of (1) to (4), wherein the infrared light irradiation means includes an infrared LED capable of irradiating infrared light selected in a range of about 680 to 1100 nm. Infrared fundus photography method.
(6) In the infrared light band of the specific wavelength, a wavelength region corresponding to RGB is set, color separation is performed based on the set wavelength region of the fundus image data photographed by the image sensor, and known image processing is performed. The infrared fundus photographing method according to any one of (1) to (5), wherein a color image is displayed by superimposing display.
また、本発明は、以下の（７）ないし（１１）の赤外光眼底撮影装置を要旨とする。
（７）赤外光により焦点を合わせる赤外光焦点調整手段と、被検眼者の眼に特定波長の赤外光を照射する光源を有する赤外光照射手段と、被検眼者の眼からの反射光である特定波長の赤外光を撮影する撮像素子を有する赤外光撮影手段と、撮影した被検眼者の眼底画像を表示する画像表示手段と、赤外光照射手段および赤外光撮影手段の作動を制御する制御プログラム、並びに赤外光撮影手段からの眼底画像データを画像表示手段に表示させる画像表示プログラムを有する制御手段とを備え、前記特定波長の赤外光が、概ね６８０〜１１００ｎｍの範囲で選択された波長の赤外光であることを特徴とする赤外光眼底撮影装置。
（８）前記赤外光照射手段ないしは前記赤外光撮影手段は、概ね６８０〜７８０ｎｍの範囲、および／または、概ね７６０〜８６０ｎｍの範囲、および／または、概ね８４０〜１１００ｎｍの範囲で選択された赤外光を抽出する光学バンドパスフィルタを備えることを特徴とする（７）の眼底撮影装置。
（９）前記赤外光焦点調整手段は、前記赤外光照射手段から照射する赤外光により焦点調整することを特徴とする（７）または（８）の赤外光眼底撮影装置。
（１０）前記画像表示プログラムは、前記特定波長の赤外光の帯域において、ＲＧＢに対応する波長領域を設定し、前記赤外光撮影手段からの眼底画像データを設定した波長領域に基づき色分解し、公知の画像処理を施し、前記画像表示手段に重畳表示することでカラー画像を表示可能であることを特徴とする（７）ないし（９）のいずれかの赤外光眼底撮影装置。
（１１）赤外光により焦点を合わせる赤外光焦点調整手段と、被検眼者の眼に斜めから特定波長の赤外光をスリット状に照射する照明光学系と、被検眼者の眼からの反射光である特定波長の赤外光を受光する赤外光受光手段と、受光した被検眼者の眼底画像を表示する画像表示手段とを備える赤外光眼底検査装置。
The gist of the present invention is the following infrared light fundus photographing apparatus (7) to (11).
(7) Infrared light focus adjustment means for focusing with infrared light, infrared light irradiation means having a light source for irradiating the eye of the subject eye with infrared light of a specific wavelength, and from the eye of the subject eye Infrared light photographing means having an image sensor for photographing infrared light of a specific wavelength as reflected light, image display means for displaying the photographed fundus image of the subject eye, infrared light irradiation means, and infrared light photographing A control program for controlling the operation of the means, and a control means having an image display program for displaying fundus image data from the infrared light photographing means on the image display means. An infrared light fundus photographing apparatus characterized by being infrared light having a wavelength selected in a range of 1100 nm.
(8) The infrared light irradiation means or the infrared light photographing means is selected in a range of about 680 to 780 nm, and / or a range of about 760 to 860 nm, and / or a range of about 840 to 1100 nm. The fundus imaging apparatus according to (7), comprising an optical bandpass filter for extracting infrared light.
(9) The infrared light fundus photographing apparatus according to (7) or (8), wherein the infrared light focus adjusting means performs focus adjustment with infrared light emitted from the infrared light irradiation means.
(10) The image display program sets a wavelength region corresponding to RGB in the infrared light band of the specific wavelength, and performs color separation based on the wavelength region in which fundus image data from the infrared light photographing unit is set. In addition, the infrared fundus photographing apparatus according to any one of (7) to (9), wherein a color image can be displayed by performing known image processing and displaying the image superimposed on the image display means.
(11) Infrared light focus adjusting means for focusing with infrared light, an illumination optical system for irradiating the eye of the subject's eye obliquely with infrared light of a specific wavelength obliquely, and from the eye of the subject's eye An infrared light fundus examination apparatus comprising: infrared light receiving means for receiving infrared light having a specific wavelength, which is reflected light; and image display means for displaying a received fundus image of a subject eye.
本発明によれば、人体にとって負担となる造影剤を注射することなく、眼底を撮影することが可能となる。すなわち、本発明の方法は、従来から眼底撮影のピント合わせ等に用いられていた赤外光を用いて撮影を行うものであるから、人体への安全性が確実であり、また蛍光造影のための時間も不要であるから撮影を短時間で行うことができ、事前の眼病検知手段としても好適である。
また、本発明の装置は、廉価な汎用部品を使用することができ、複雑な画像処理も不要であるため、従来装置と比べ、小型化・低コスト化をはかることが可能である。
According to the present invention, it is possible to photograph the fundus without injecting a contrast agent that is a burden on the human body. In other words, the method of the present invention performs imaging using infrared light that has been conventionally used for focusing on fundus imaging, so that safety to the human body is ensured and for fluorescence imaging. Since this time is not required, the photographing can be performed in a short time, which is suitable as a prior eye disease detection means.
Further, the apparatus of the present invention can use inexpensive general-purpose parts and does not require complicated image processing. Therefore, the apparatus of the present invention can be reduced in size and cost as compared with the conventional apparatus.
本発明を実施するための最良の形態の眼底撮影装置は、赤外光照射手段と、赤外光撮影手段と、制御手段と、画像表示手段とから構成される。
赤外光照射手段は、ハロゲンランプ、ＬＥＤ、レーザー等の公知の光源、若しくは、これらと特定波長の赤外光のみを透過する光学バンドパスフィルタとの組み合わせ、または、波長を自由に選択可能な赤外ＬＥＤ光源から構成される。
赤外光撮影手段は、赤外光対応ＣＣＤカメラ等の公知の撮影素子と、被検眼者の眼球からの反射光を撮影素子に導くレンズ光学系と、特定波長の赤外光のみを通過する光学バンドパスフィルタ（赤外光照射手段側に設ける場合もある）と、赤外光によりピントを調整する赤外光焦点調整手段（ピント調整手段）とから構成される。
撮像素子には、いわゆる無散瞳型の眼底カメラを利用することができるが、散瞳型の眼底カメラも利用可能である。
なお、赤外光焦点調整手段は、上記の赤外光照射手段を兼用してもよい。
The fundus imaging apparatus of the best mode for carrying out the present invention is composed of infrared light irradiation means, infrared light imaging means, control means, and image display means.
Infrared light irradiation means can be freely selected from known light sources such as halogen lamps, LEDs, and lasers, or a combination of these with an optical bandpass filter that transmits only infrared light of a specific wavelength, or the wavelength. It is composed of an infrared LED light source.
The infrared light photographing means passes a known photographing element such as an infrared light compatible CCD camera, a lens optical system for guiding reflected light from the eyeball of the eye to be examined to the photographing element, and only infrared light having a specific wavelength. An optical bandpass filter (may be provided on the infrared light irradiation means side) and an infrared light focus adjustment means (focus adjustment means) for adjusting the focus with infrared light.
A so-called non-mydriatic type fundus camera can be used as the imaging device, but a mydriatic type fundus camera can also be used.
The infrared light focus adjusting means may also serve as the infrared light irradiating means.
本発明では、水に吸収されない赤外光より短波長側（赤側）の光を観察するために、光学バンドパスフィルタで特定波長の赤外光を集光する。具体的には、１０００ｎｍ以上の波長は、眼球の水分に吸収されるため眼底を充分に観察することができないが、赤外光の赤から波長１０００ｎｍ以下の光は体内に透過していくため眼底を充分に観察できるという特性を利用する。この波長帯は一般に生体の窓と呼ばれており、その波長帯のみが生体内へ透過することが知られている。
また、赤外光では白内障があっても網膜の観察が可能である。さらに、７５０ｎｍ〜９００ｎｍの波長帯においては、網膜内で出血があっても透過するため、出血に影響されずに撮影画像を得ることができる。
In the present invention, in order to observe light having a shorter wavelength (red side) than infrared light that is not absorbed by water, infrared light having a specific wavelength is collected by an optical bandpass filter. Specifically, since the wavelength of 1000 nm or more is absorbed by the water of the eyeball, the fundus cannot be sufficiently observed. However, the light from the infrared red to the wavelength of 1000 nm or less is transmitted into the body, so the fundus The characteristic that it is possible to sufficiently observe the image is utilized. This wavelength band is generally called a biological window, and it is known that only the wavelength band is transmitted into the living body.
In addition, the retina can be observed even with cataracts using infrared light. Furthermore, in the wavelength band of 750 nm to 900 nm, even if there is bleeding in the retina, it is transmitted, so that a photographed image can be obtained without being affected by bleeding.
本発明を実施するための光学バンドパスフィルタの一態様としては、概ね６５０〜１２００ｎｍの範囲（好ましくは概ね７００〜１１００ｎｍの範囲）に透過波長中心を有し、バンド幅は±１００ｎｍ以下（好ましくは±５０ｎｍ以下、より好ましくは±２０ｎｍ以下、さらに好ましくは±５ｎｍ以下）のものが開示される。
一般に波長４００〜７００ｎｍが可視光とされるが、上記の範囲の波長を便宜上特定波長の赤外光と呼ぶものとする。
As one aspect of the optical bandpass filter for carrying out the present invention, the center of the transmission wavelength is in the range of about 650 to 1200 nm (preferably in the range of about 700 to 1100 nm), and the band width is ± 100 nm or less (preferably ± 50 nm or less, more preferably ± 20 nm or less, still more preferably ± 5 nm or less).
In general, a wavelength of 400 to 700 nm is visible light, but the wavelength in the above range is referred to as infrared light of a specific wavelength for convenience.
本発明は、撮影前の観察や焦点合わせのみならず、撮影そのものを特定波長の赤外光を集光して行うことが特徴的である。
特定波長の赤外光は、撮影目的応じて最適な波長を選択する。具体的には、網膜下の脈絡膜血管を撮影したい場合には、概ね６８０〜７８０ｎｍ（好ましくは７１０〜７５０ｎｍ）の波長が好適であり、網膜上の血管と網膜下の脈絡膜血管の両者を撮影したい場合には、概ね７６０〜８６０ｎｍ（好ましくは７９０〜８３０ｎｍ）の波長が好適であり、また網膜上の血管を撮影したい時は概ね８４０〜１１００ｎｍ（好ましくは９００〜１０００ｎｍ）の波長が好適である。
特定波長の赤外光による撮影は、可視光線によるフラッシュが不要であるため、縮瞳が生じず、被検眼者はまぶしさを感じることなく撮影が終了する。
The present invention is characterized in that not only observation and focusing before photographing but also photographing itself is performed by collecting infrared light of a specific wavelength.
For infrared light of a specific wavelength, an optimum wavelength is selected according to the purpose of photographing. Specifically, when it is desired to photograph the choroidal blood vessels under the retina, a wavelength of about 680 to 780 nm (preferably 710 to 750 nm) is suitable, and it is desirable to photograph both the blood vessels on the retina and the choroidal blood vessels below the retina. In such a case, a wavelength of about 760 to 860 nm (preferably 790 to 830 nm) is suitable, and a wavelength of about 840 to 1100 nm (preferably 900 to 1000 nm) is suitable for photographing a blood vessel on the retina.
Since imaging using infrared light of a specific wavelength does not require flash using visible light, miosis does not occur, and imaging is completed without the subject's eye feeling glare.
制御手段は、赤外光照射手段および赤外光撮影手段とケーブルにより接続されたコンピュータであり、赤外光撮影手段により撮影された画像データを一般的な画像表示プログラムにより加工し、公知のディスプレイ等の画像表示手段に眼底画像データを表示させることができる。画像表示プログラムは眼底画像を得るための高度な画像処理を行うものではなく、本発明によれば、画像処理をしなくとも、網膜上の血管や網膜下の脈絡膜血管を、診断が行える程度鮮明に撮影可能である。 The control means is a computer connected to the infrared light irradiating means and the infrared light photographing means by a cable, and processes the image data photographed by the infrared light photographing means by a general image display program. The fundus image data can be displayed on the image display means such as the above. The image display program does not perform advanced image processing for obtaining a fundus image. According to the present invention, the blood vessel on the retina and the choroidal blood vessel below the retina can be diagnosed without performing image processing. It is possible to shoot.
ところで、従来の可視光を用いた眼底撮影においては、ＲＧＢのフィルタを用いて所定の波長領域を撮影し、より鮮明な画像を得る工夫がなされている。例えば、公知のモザイクフィルタなどと呼ばれる３色分解用のフィルタ格子を組み込むことにより、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色信号を出力するよう構成してカラー表示をする手法が知られている。
また、眼底カラー画像を赤、緑、青の３色に分解したカラー画像の画像処理としては、例えば、赤、緑、青に色分解してデジタル化された原画像に対し、エッジ強調等のデジタルフィルタ処理をしたデジタル画像を作成し、この画像をＤ／Ａ変換器を介し、モニタ上で重畳表示し、カラー画像として出力する手法がある。
本発明に係る眼底画像においてもこれらの技術を応用することができ、赤外光領域にＲＧＢに対応する波長領域を設定し、ＲＧＢカラーに置き換えて表示することにより、可視光では見えなかった赤外光の波長依存性病変を可視化することができる。これにより、微妙な色の変化を視認することが可能となり、医師による一歩進んだ診断や治療の実現を支援することができる。
By the way, in conventional fundus photography using visible light, a device for photographing a predetermined wavelength region using RGB filters and obtaining a clearer image has been devised. For example, there is known a method of displaying a color by constituting a three-color signal of R, G, and B by incorporating a three-color separation filter grid called a known mosaic filter.
Further, as image processing of a color image obtained by separating a fundus color image into three colors of red, green, and blue, for example, edge enhancement or the like is applied to an original image that is color-separated into red, green, and blue. There is a technique in which a digital image subjected to digital filter processing is created, this image is superimposed and displayed on a monitor via a D / A converter, and output as a color image.
These techniques can also be applied to the fundus image according to the present invention. By setting a wavelength region corresponding to RGB in the infrared light region and replacing it with the RGB color, it is possible to display red that was not visible with visible light. The wavelength-dependent lesion of external light can be visualized. As a result, it is possible to visually recognize subtle color changes, and it is possible to support the realization of diagnosis and treatment advanced by a doctor.
また、眼底画像の撮影操作のピントぼけ、露出不足の失敗や、白内障による解像不足等の病変による悪影響等のため診断に不充分な眼底像となった場合に、その眼底像に対して見過ごしがちな病変（例えば、小出血斑や新生血管等）の特徴を強調するべく、汎用画像処理ソフトにより色データ（明度、コントラスト、彩度、色バランス等）を調整してもよい。
可視光像に調整した赤外光像を重畳表示することにより、微妙な色の変化を視認することが可能となり、医師による一歩進んだ診断や治療の実現を支援することができる。
Also, if the fundus image is insufficient for diagnosis due to defocusing of the imaging operation of the fundus image, failure of underexposure, or adverse effects due to lesions such as insufficient resolution due to cataract, the fundus image is overlooked. Color data (brightness, contrast, saturation, color balance, etc.) may be adjusted by general-purpose image processing software in order to emphasize features of apt lesions (for example, small bleeding spots and new blood vessels).
By superimposing and displaying the adjusted infrared light image on the visible light image, it becomes possible to visually recognize a subtle color change, and it is possible to support the implementation of diagnosis and treatment advanced by a doctor.
以下では、本発明の詳細を実施例により説明するが、本発明は何ら実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, details of the present invention will be described by way of examples, but the present invention is not limited to the examples.
実施例１に係る装置は、眼底検査用の眼底画像を撮影するための眼底撮影装置である。ここで、眼底検査とは、眼底撮影装置にて瞳孔を通して眼底を照明し、その反射光を撮影し、血管の走行などから疾患を診断する検査方法である。眼底検査により、眼病や生活習慣病（高血圧・糖尿病・脳梗塞・高脂血症）などに起因する眼底部の画像によりそれらの合併症が判断できるとされる。本実施例の眼底撮影装置は、自然散瞳を利用した無散瞳撮影によるものであり、散瞳剤を使用しないため、診療放射線技師が撮影することも可能なものである。無散瞳撮影では、薄暗い部屋にて自然散瞳させ、散瞳時に眼底撮影する。
以下では、本実施例の眼底撮影装置およびそれを用いて、網脈絡膜疾患の患者の眼底を撮影する際の手順について説明する。
The apparatus according to the first embodiment is a fundus photographing apparatus for photographing a fundus image for fundus examination. Here, the fundus examination is an examination method in which the fundus photographing apparatus illuminates the fundus through the pupil, photographs the reflected light, and diagnoses the disease by running the blood vessel. By examining the fundus, it is said that the complications can be determined from images of the fundus caused by eye diseases and lifestyle-related diseases (hypertension, diabetes, cerebral infarction, hyperlipidemia) and the like. The fundus imaging apparatus of this embodiment is based on non-mydriatic imaging using natural mydriasis, and since a mydriatic agent is not used, it can also be imaged by a medical radiographer. With non-mydriatic photography, natural mydriasis is taken in a dimly lit room, and the fundus is photographed at the time of mydriasis.
In the following, the fundus imaging apparatus of the present embodiment and the procedure for imaging the fundus of a patient with a choroidal disorder using the same will be described.
１．装置構成
本実施例の眼底撮影装置は、図１に示すように、赤外光照射手段１０と、赤外光撮影手段２０と、制御手段３０と、画像表示手段４０とから構成される。
赤外光照射手段１０と、赤外光撮影手段２０は、支持枠１（図示せず）により固定されている。支持枠１は、公知の無散瞳眼底カメラ装置と同様に被検眼者の顔面部を固視票３（図示せず）の対向位置に固定するための、額受けと顎受を有する。
1. Apparatus Configuration The fundus imaging apparatus of the present embodiment includes an infrared light irradiation means 10, an infrared light imaging means 20, a control means 30, and an image display means 40, as shown in FIG.
The infrared light irradiation means 10 and the infrared light photographing means 20 are fixed by a support frame 1 (not shown). The support frame 1 has a forehead and a chin rest for fixing the face portion of the eye to be examined at a position facing the fixation card 3 (not shown) as in the known non-mydriatic retinal camera device.
（１）赤外光照射手段１０
赤外光照射手段１０は、近赤外光を被検眼者の眼球に照射するための機器であり、特定波長の赤外光のみを通過させる光学バンドパスフィルタ１１と、特定波長の赤外光を照射する光源１２により構成される。本実施例の光源１２は、特定波長の赤外光を照射するものであるため、被検眼者がまぶしさを感じることはなく、赤外光の照射時も縮瞳が生じない。
光学バンドパスフィルタ１１は、切り換え可能な三枚のフィルタであり、約６５０ｎｍ〜１２００ｎｍの範囲で選択された波長を透過し、バンド幅は±５０ｎｍのものを用いる。好ましい組み合わせとしては、それぞれ約７３５ｎｍ、８００ｎｍ、９７０ｎｍに透過波長中心を有するものを挙げることができる。
赤外光照射手段１０に光学バンドパスフィルタ１１を設置する場合には、後述する光学バンドパスフィルタ２１を赤外光撮影手段２０に設置しなくともよい。
光源１２は、６５０ｎｍ〜１２００ｎｍの波長の赤外光を照射できるハロゲンランプであるが、これに限定されず、キセノンランプ、赤外ＬＥＤ、赤外レーザー等を用いてもよい。
(1) Infrared light irradiation means 10
The infrared light irradiation means 10 is a device for irradiating near-infrared light to the eyeball of a subject eye, an optical bandpass filter 11 that allows only infrared light of a specific wavelength to pass through, and infrared light of a specific wavelength. It is comprised by the light source 12 which irradiates. Since the light source 12 of this embodiment irradiates infrared light having a specific wavelength, the subject's eye does not feel glare, and no miosis occurs even when the infrared light is irradiated.
The optical band-pass filter 11 is a switchable three-sheet filter that transmits a wavelength selected in a range of about 650 nm to 1200 nm and has a bandwidth of ± 50 nm. Preferred combinations include those having transmission wavelength centers at about 735 nm, 800 nm, and 970 nm, respectively.
When the optical bandpass filter 11 is installed in the infrared light irradiation means 10, an optical bandpass filter 21 described later need not be installed in the infrared light imaging means 20.
The light source 12 is a halogen lamp that can irradiate infrared light having a wavelength of 650 nm to 1200 nm, but is not limited thereto, and a xenon lamp, an infrared LED, an infrared laser, or the like may be used.
（２）赤外光撮影手段２０
レンズ２２は、市販のカラーカメラ用レンズであり、キャノン社製眼底カメラ（ＣＲ４−４５ＮＭ）用のレンズを用いた。
カラーカメラ２４は、赤外領域に感度を有する市販のカラーカメラであり、有限会社トリニティ社製２００万画素ＣＭＯＳカメラ（ＩＵＣＭ−２００ＦＯ２）を用いた。カラーカメラ２４と制御手段３０は、ＵＳＢ２．０ケーブルにより接続される。
光学バンドパスフィルタ２１は、約６５０ｎｍ〜１２００ｎｍの範囲で選択された波長を透過し、バンド幅は±５０ｎｍのものを用いる。ここで、上述のとおり、光学バンドパスフィルタ１１，２１は、いずれかを一方を設置すればよく、両方を設置する必要はない。光学バンドパスフィルタ２１をレンズ２２の前方部に設置した方が外乱光の影響を排除することができるが、光源の種類によっては被検眼者が眩しくないように光学バンドパスフィルタ１１を設置した方がよい場合もある。
焦点（ピント）を合わせるための赤外光は、赤外光照射手段１０を兼用する構成である。
(2) Infrared light photographing means 20
The lens 22 is a commercially available lens for a color camera, and a lens for a Canon fundus camera (CR4-45NM) was used.
The color camera 24 is a commercially available color camera having sensitivity in the infrared region, and a 2 million pixel CMOS camera (IUCM-200FO2) manufactured by Trinity Co., Ltd. was used. The color camera 24 and the control means 30 are connected by a USB 2.0 cable.
The optical bandpass filter 21 transmits a wavelength selected in the range of about 650 nm to 1200 nm and has a bandwidth of ± 50 nm. Here, as described above, one of the optical bandpass filters 11 and 21 may be installed, and it is not necessary to install both. If the optical bandpass filter 21 is installed in front of the lens 22, the influence of ambient light can be eliminated, but depending on the type of light source, the optical bandpass filter 11 is installed so that the subject is not dazzled. May be good.
Infrared light for adjusting the focal point (focus) is configured to also serve as the infrared light irradiation means 10.
（３）制御手段３０
制御手段３０は、通常のＷｉｄｏｗｓ（登録商標）が稼動するパーソナルコンピュータである。
制御プログラム３１は、赤外光照射手段１０による発光のタイミングと、赤外光撮影手段２０による撮影のタイミングを制御するソフトウェアである。
画像表示プログラム３２は、Ｃ言語によりプログラムされた専用のプログラムであり、動画表示機能と、静止画保存（各種フォーマット）機能、カラーカメラコントロール機能を有している。
なお、制御手段３０をネットワーク接続することで、サーバー上でデータを管理したり、遠隔診断に利用することも可能である。
(3) Control means 30
The control means 30 is a personal computer on which normal Windows (registered trademark) operates.
The control program 31 is software that controls the timing of light emission by the infrared light irradiation unit 10 and the timing of imaging by the infrared light imaging unit 20.
The image display program 32 is a dedicated program programmed in C language, and has a moving image display function, a still image storage (various formats) function, and a color camera control function.
In addition, by connecting the control means 30 to the network, data can be managed on the server or used for remote diagnosis.
（４）画像表示手段４０
画像表示手段４０は、市販のカラー液晶ディスプレイである。表示した眼底写真を医師が診断するのに適したサイズであればよく、特別に必要とされる仕様はない。
(4) Image display means 40
The image display means 40 is a commercially available color liquid crystal display. The size may be any size suitable for a doctor to diagnose the displayed fundus photograph, and there is no specially required specification.
２．撮影手順
（１）支持枠１に設けられた額受けと顎受により、被検眼者の顔面部を固定する。
（２）被検眼者が固視標３を注視することで、眼球を固定する。
（３）赤外光焦点調整手段２３（赤外光照射手段１０で兼用）により、赤外光を照射してカラーカメラ２４のピントを合わせる。
（４）赤外光照射手段１０により、特定波長の赤外光を照射し、特定波長の反射赤外光をカラーカメラ２４により撮影する。
2. Imaging Procedure (1) The face part of the subject eye is fixed by the forehead and chin rest provided on the support frame 1.
(2) The eyeball is fixed when the eye to be examined gazes at the fixation target 3.
(3) The color camera 24 is focused by irradiating infrared light with the infrared light focus adjusting means 23 (also used as the infrared light irradiating means 10).
(4) The infrared light irradiation means 10 irradiates infrared light having a specific wavelength, and the reflected infrared light having the specific wavelength is photographed by the color camera 24.
３．撮影結果
本実施例の眼底撮影装置による撮影画像の精度を検証するため、従来の無散瞳眼底カメラ（キャノン社製眼底カメラＣＲ４−４５ＮＭ）による撮影画像との比較を行った。
図２が従来の無散瞳眼底カメラにより、連続撮影した眼底の可視光像である。図２を見ると分かるように、従来の無散瞳眼底カメラにおいては、網脈絡膜疾患の患者の眼底の左下部分に黒い影を撮影することができていない。すなわち、病変があること自体も確認することができない。
一方、本実施例の眼底撮影装置により図２と同一の患者に対して、連続撮影した眼底の赤外光像を示したものが図３である。図３においては、眼底の左下部分に黒い影があることを確認することができる。この黒い影は、色素上皮下において血管の透過性が変化することにより、何らかの浸出物が貯留していることに起因するものと推測される。このように、本実施例の眼底撮影装置によれば、可視光では撮影できない色素上皮下の変化を、撮影することが可能となる。
3. Imaging Result In order to verify the accuracy of the image captured by the fundus imaging apparatus of this example, a comparison was made with an image captured by a conventional non-mydriatic fundus camera (Canon fundus camera CR4-45NM).
FIG. 2 is a visible light image of the fundus continuously photographed by a conventional non-mydriatic fundus camera. As can be seen from FIG. 2, the conventional non-mydriatic fundus camera cannot capture a black shadow on the lower left part of the fundus of a patient with a recurrent choroidal disease. That is, it cannot be confirmed that there is a lesion.
On the other hand, FIG. 3 shows an infrared light image of the fundus continuously photographed for the same patient as FIG. 2 by the fundus photographing apparatus of the present embodiment. In FIG. 3, it can be confirmed that there is a black shadow in the lower left part of the fundus. This black shadow is presumed to be caused by the accumulation of some exudates due to changes in the permeability of blood vessels in the subepithelium of the pigment. As described above, according to the fundus imaging apparatus of the present embodiment, it is possible to capture a change in the subepithelium of a pigment that cannot be captured with visible light.
実施例１と同じ構成の眼底撮影装置において、透過波長中心の異なる種類の光学バンドパスフィルタ２１を用いて眼底撮影を行った。
フィルタ（ａ）〜（ｃ）は、ＩＧＡＤ（Ｉｏｎ−Ｇｕｎ Ａｓｓｉｓｔ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）仕様の干渉フィルタであり、その仕様は下記表１の通りである。
In the fundus imaging apparatus having the same configuration as that of Example 1, fundus imaging was performed using different types of optical bandpass filters 21 having different transmission wavelength centers.
The filters (a) to (c) are interference filters of IGAD (Ion-Gun Assist Deposition) specifications, and the specifications are as shown in Table 1 below.
図４ａ〜４ｃは、フィルタ（ａ）〜（ｃ）のスペクトル透過特性図であり、横軸は波長（ｎｍ）を示しており、縦軸は透過率（％）を示している。例えば、図４ａからは、フィルタ（ａ）により、赤外領域において７３５ｎｍ近傍にピークを有するＢ成分をバンド幅約５０ｎｍで抽出できることが分かる。 4A to 4C are spectral transmission characteristics diagrams of the filters (a) to (c), the horizontal axis indicates the wavelength (nm), and the vertical axis indicates the transmittance (%). For example, FIG. 4a shows that the filter (a) can extract a B component having a peak near 735 nm in the infrared region with a bandwidth of about 50 nm.
図５は、フィルタ（ａ）〜（ｃ）を装着して撮影した眼底の赤外光画像である。各フィルタを装着することにより、次のことが確認できる。
（ａ）網膜下の脈絡膜血管が撮影されている。
（ｂ）網膜上の血管と網膜下の脈絡膜血管の両方が撮影されている。
（ｃ）網膜上の血管のみが撮影されている。
このように、本実施例の装置によれば、撮影波長を変化させることで網膜上から網膜下の血管を選択的に撮影することができる。すなわち、黒い影が撮影された場合において、着用したフィルタにより網膜上の血管によるものか網膜下の血管によるものか判定することが可能である。
FIG. 5 is an infrared light image of the fundus photographed with the filters (a) to (c) attached. By attaching each filter, the following can be confirmed.
(A) The choroidal blood vessels under the retina are imaged.
(B) Both the blood vessels on the retina and the choroidal blood vessels below the retina are photographed.
(C) Only blood vessels on the retina are photographed.
Thus, according to the apparatus of the present embodiment, the blood vessels under the retina can be selectively imaged from the retina by changing the imaging wavelength. That is, when a black shadow is photographed, it is possible to determine whether it is caused by a blood vessel on the retina or a blood vessel below the retina by the worn filter.
ここで、フィルタ（ａ）を青、フィルタ（ｂ）を緑、フィルタ（ｃ）を赤と設定して、これらの赤外光画像を重畳表示することでカラー画像表示として出力してもよい。
また、これらの赤外光画像の特定に公知の画像処理を施し、特定の色成分を着色して強調したり、画像処理を施した画像を可視光画像に重畳表示して出力してもよい。
Here, the filter (a) may be set to blue, the filter (b) may be set to green, and the filter (c) may be set to red, and these infrared light images may be superimposed and output as a color image display.
In addition, these infrared light images may be identified by performing known image processing, coloring specific color components for emphasis, or displaying the image subjected to image processing superimposed on a visible light image for output. .
以上のとおり、本実施例の眼底撮影装置によれば、人体にとって負担となる造影剤を注射することなく、簡易な構成の装置により簡便に眼底撮影をすることが可能であり、しかも赤外光の波長依存性病変を可視化することができる。
従来の無散瞳眼底カメラにおいては、血管造影する必要があるため、ある程度症状が現れてから撮影を行うのが通常であり、検診等の事前の眼病検知手段としての実用には適していなかったが、本実施例の眼底撮影装置は事前の眼病検知手段としても好適である。
As described above, according to the fundus imaging apparatus of the present embodiment, it is possible to easily perform fundus imaging with an apparatus having a simple configuration without injecting a contrast medium that is a burden on the human body, and infrared light. Wavelength dependent lesions can be visualized.
In conventional non-mydriatic fundus cameras, angiography is necessary, so it is normal to take a picture after symptoms appear to some extent, and it is not suitable for practical use as a prior eye disease detection means such as a medical examination. However, the fundus imaging apparatus of the present embodiment is also suitable as a prior eye disease detection means.
実施例１と同じ構成の眼底撮影装置において、透過波長中心の異なる種類の光学バンドパスフィルタを用いて眼底撮影を行った。
フィルタ（ｄ）〜（ｆ）は、ＩＧＡＤ（Ｉｏｎ−Ｇｕｎ Ａｓｓｉｓｔ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）仕様の干渉フィルタであり、その仕様は下記表２の通りである。
In the fundus imaging apparatus having the same configuration as in Example 1, fundus imaging was performed using different types of optical bandpass filters having different transmission wavelength centers.
The filters (d) to (f) are interference filters of IGAD (Ion-Gun Assist Deposition) specifications, and the specifications are as shown in Table 2 below.
図６（ア）は、従来型の可視光による眼底画像である。この画像では視神経乳頭上方の円形低輝度領域（色素上皮異常箇所）の所見を確認することができない。なお、後述の図６（イ）〜（エ）では、視神経乳頭上方の円形低輝度領域を識別可能であるが、これにより色素上皮もしくは色素上皮付近の層の組織変化を推測でき、網膜色素変性症等の病変の早期発見に役立つものと思われる。
図６（イ）は、実施例１に係る眼底撮影装置にフィルタ（ｄ）を装着し、図６（ア）と同じ患者の眼底を撮影した赤外光画像である。同図の中心から少し右上に可視光では確認できなかった円形低輝度領域の所見が鮮明に可視化されており、脈絡膜血管も鮮明に可視化できている。
図６（ウ）は、実施例１に係る眼底撮影装置にフィルタ（ｅ）を装着し、図６（ア）と同じ患者の眼底を撮影した赤外光画像である。同図の上方、中心から少し右にずれた位置可視光では確認できなかった円形低輝度領域の所見が鮮明に可視化されている。この画像では透過波長中心が８００ｎｍ台のフィルタと比べると脈絡膜血管は鮮明ではないが逆に網膜表層の状態が可視化できている。
図６（エ）は、実施例１に係る眼底撮影装置にフィルタ（ｆ）を装着し、図６（ア）と同じ患者の眼底を撮影した赤外光画像である。従来の可視光では確認できなかった円形低輝度領域の所見が鮮明に可視化されており、脈絡膜血管も図６（イ）の波長以上に鮮明に可視化できている。
FIG. 6A is a fundus image of conventional visible light. In this image, it is not possible to confirm the findings of the circular low-brightness region (pigment epithelium abnormal part) above the optic disc. In FIGS. 6A to 6D described later, a circular low-brightness region above the optic nerve head can be identified. This makes it possible to infer a tissue change in the pigment epithelium or a layer near the pigment epithelium, and retinal pigment degeneration. It seems to be useful for early detection of lesions such as infectious diseases.
FIG. 6A is an infrared light image obtained by photographing the fundus of the same patient as in FIG. 6A with the filter (d) attached to the fundus imaging apparatus according to the first embodiment. The findings of the circular low-brightness region that could not be confirmed with visible light are clearly visible in the upper right from the center of the figure, and the choroidal blood vessels can also be clearly visualized.
FIG. 6C is an infrared image obtained by photographing the fundus of the same patient as in FIG. 6A with the filter (e) attached to the fundus imaging apparatus according to the first embodiment. In the upper part of the figure, a position slightly shifted to the right from the center, the observation of the circular low-intensity region that could not be confirmed with visible light is clearly visualized. In this image, the choroidal blood vessels are not clear as compared with the filter whose transmission wavelength center is in the range of 800 nm, but conversely, the state of the retina surface layer can be visualized.
FIG. 6D is an infrared light image obtained by photographing the fundus of the same patient as in FIG. 6A with the filter (f) attached to the fundus imaging apparatus according to the first embodiment. The findings in the circular low-intensity region, which could not be confirmed with conventional visible light, are clearly visualized, and the choroidal blood vessels can also be clearly visualized at wavelengths longer than those shown in FIG.
実施例１と同じ構成の眼底撮影装置において、透過波長中心の異なる種類の光学バンドパスフィルタを用いて眼底撮影を行った。
フィルタ（ｇ）〜（ｊ）は、ＩＧＡＤ（Ｉｏｎ−Ｇｕｎ Ａｓｓｉｓｔ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）仕様の干渉フィルタであり、その仕様は下記表３の通りである。
In the fundus imaging apparatus having the same configuration as in Example 1, fundus imaging was performed using different types of optical bandpass filters having different transmission wavelength centers.
Filters (g) to (j) are interference filters of IGAD (Ion-Gun Assist Deposition) specifications, and the specifications are as shown in Table 3 below.
図７（ア）は、実施例１に係る眼底撮影装置にフィルタ（ｇ）を装着し、脈絡膜疾患の患者の眼底を撮影した赤外光画像である。可視光では確認できなかった円形低輝度領域の所見が可視化されているが、透過波長中心が８００ｎｍ台のフィルタよりコントラストが低くなっていることが確認できる。
図７（イ）は、実施例１に係る眼底撮影装置にフィルタ（ｈ）を装着し、図７（ア）と同じ患者の眼底を撮影した赤外光画像である。透過波長中心が８００ｎｍのフィルタにおいてバンド幅を狭帯域にすることにより脈絡膜血管の構造がより鮮明に可視化できることが確認できる。
図７（ウ）は、実施例１に係る眼底撮影装置にフィルタ（ｉ）を装着し、図７（ア）と同じ患者の眼底を撮影した赤外光画像である。可視光では確認できなかった円形低輝度領域の所見がわずかに可視化されているが、透過波長中心が８００ｎｍ台のフィルタよりはコントラストがかなり低くなっている。一方、透過波長中心が８００ｎｍ台のフィルタでは可視化できなかった円形低輝度領域の奥（深部）の脈絡膜血管を可視化できることが確認できる。円形低輝度領域の奥の脈絡膜血管は、周辺の脈絡膜血管とほぼ同様の構造であることが分かる。
図７（エ）は、実施例１に係る眼底撮影装置にフィルタ（ｊ）を装着し、図７（ア）と同じ患者の眼底を撮影した赤外光画像である。円形低輝度領域の所見を同図の略中心から少し上方の位置に確認することができる。透過波長中心が８３０ｎｍのフィルタにおいてバンド幅を狭帯域にすることにより、脈絡膜血管の構造が図７（イ）と同様に鮮明に可視化でき、さらに脈絡膜血管近辺の状態も可視化できることが確認できる。
FIG. 7A is an infrared image obtained by photographing the fundus of a patient with choroidal disease with the filter (g) attached to the fundus imaging apparatus according to the first embodiment. Although the observation of the circular low-brightness region that could not be confirmed with visible light is visualized, it can be confirmed that the contrast is lower than that of a filter having a transmission wavelength center in the 800 nm range.
FIG. 7A is an infrared image obtained by photographing the fundus of the same patient as in FIG. 7A with the filter (h) attached to the fundus imaging apparatus according to the first embodiment. It can be confirmed that the structure of the choroidal blood vessel can be visualized more clearly by narrowing the bandwidth in a filter having a transmission wavelength center of 800 nm.
FIG. 7C is an infrared image obtained by photographing the fundus of the same patient as in FIG. 7A with the filter (i) attached to the fundus imaging apparatus according to the first embodiment. Although the observation of the circular low-brightness region that could not be confirmed with visible light is slightly visible, the contrast is considerably lower than that of a filter having a transmission wavelength center in the 800 nm range. On the other hand, it can be confirmed that the choroidal blood vessel in the back (deep part) of the circular low-intensity region that could not be visualized with a filter having a transmission wavelength center in the 800 nm range can be visualized. It can be seen that the choroidal blood vessel in the back of the circular low-intensity region has a substantially similar structure as the surrounding choroidal blood vessel.
FIG. 7D is an infrared image obtained by photographing the fundus of the same patient as in FIG. 7A with the filter (j) attached to the fundus imaging apparatus according to the first embodiment. The observation of the circular low-brightness region can be confirmed at a position slightly above the approximate center in the figure. By narrowing the bandwidth in a filter having a transmission wavelength center of 830 nm, it can be confirmed that the structure of the choroidal blood vessel can be clearly visualized as in FIG. 7 (a), and the state near the choroidal blood vessel can also be visualized.
図８は、実施例１と同じ構成の眼底撮影装置において、光学バンドパスフィルタ（ｅ）を用いて眼底撮影を行った画像の検証結果を示すものである。
図８（ア）は、従来の無散瞳眼底カメラにより、脈絡膜疾患の患者の眼底を撮影した可視光画像である。
図８（イ）は、実施例１に係る眼底撮影装置にフィルタ（ｅ）を装着し、図８（ア）と同じ患者の眼底を撮影した赤外光画像である。この画像から、色素上皮下にできた疾患（脈絡膜血管の構造異常）がＡ地点およびＢ地点にあることを識別することができる。これにより検眼では検知することのできない、加齢性黄斑変性の初期の変化もしくは脈絡膜血管異常を識別することができる。
図８（ウ）は、図８（ア）と同じ患者のＯＣＴによる分光分析断層像である。この分析結果から、図８（イ）と同じＡ地点およびＢ地点において疾患があることが確認できる。
以上のとおり、本実施例の撮影画像により、色素上皮下にできた疾患を識別できることを、ＯＣＴによる分析結果から検証することができた。
FIG. 8 shows a verification result of an image obtained by photographing the fundus using the optical bandpass filter (e) in the fundus photographing apparatus having the same configuration as that of the first embodiment.
FIG. 8A is a visible light image obtained by photographing the fundus of a patient with choroidal disease using a conventional non-mydriatic fundus camera.
FIG. 8A is an infrared image obtained by photographing the fundus of the same patient as in FIG. 8A with the filter (e) attached to the fundus imaging apparatus according to the first embodiment. From this image, it is possible to identify that the disease (abnormal structure of choroidal blood vessels) formed in the subepithelial region of the pigment is at point A and point B. This makes it possible to identify early changes in age-related macular degeneration or choroidal vascular abnormalities that cannot be detected by optometry.
FIG. 8 (c) is a spectral analysis tomographic image of the same patient as in FIG. 8 (a) by OCT. From this analysis result, it can be confirmed that there is a disease at the same point A and point B as in FIG.
As described above, it was verified from the analysis result by OCT that the disease formed in the subepithelial region of the pigment can be identified from the photographed image of this example.
図９（ア）は、従来の無散瞳眼底カメラにより、脈絡膜疾患の患者の眼底を撮影した可視光画像である。
図９（イ）は、実施例１に係る眼底撮影装置にフィルタ（ｆ）を装着し、図９（ア）と同じ患者の眼底を撮影した赤外光画像である。
図９（ウ）は、実施例１に係る眼底撮影装置にフィルタ（ｈ）を装着し、図９（ウ）と同じ患者の眼底を撮影した赤外光画像である。
図９（エ）は、実施例１に係る眼底撮影装置にフィルタ（ｅ）を装着し、図９（ア）と同じ患者の眼底を撮影した赤外光画像である。
図９（オ）は、実施例１に係る眼底撮影装置にフィルタ（ｇ）を装着し、図９（ア）と同じ患者の眼底を撮影した赤外光画像である。
図９（カ）は、実施例１に係る眼底撮影装置にフィルタ（ｊ）を装着し、図９（ア）と同じ患者の眼底を撮影した赤外光画像である。
図９（キ）は、実施例１に係る眼底撮影装置にフィルタ（ｄ）を装着し、図９（ア）と同じ患者の眼底を撮影した赤外光画像である。
図９（ク）は、実施例１に係る眼底撮影装置にフィルタ（ｉ）を装着し、図９（ア）と同じ患者の眼底を撮影した赤外光画像である。
FIG. 9A is a visible light image obtained by photographing the fundus of a patient with choroidal disease using a conventional non-mydriatic fundus camera.
FIG. 9A is an infrared image obtained by photographing the fundus of the same patient as in FIG. 9A with the filter (f) attached to the fundus imaging apparatus according to the first embodiment.
FIG. 9C is an infrared image obtained by photographing the fundus of the same patient as in FIG. 9C with the filter (h) attached to the fundus imaging apparatus according to the first embodiment.
FIG. 9D is an infrared image obtained by photographing the fundus of the same patient as in FIG. 9A with the filter (e) attached to the fundus imaging apparatus according to the first embodiment.
FIG. 9 (o) is an infrared light image obtained by photographing the fundus of the same patient as in FIG. 9 (a), with the filter (g) attached to the fundus imaging apparatus according to the first embodiment.
FIG. 9F is an infrared image obtained by photographing the fundus of the same patient as in FIG. 9A with the filter (j) attached to the fundus imaging apparatus according to the first embodiment.
FIG. 9 (ki) is an infrared light image obtained by photographing the fundus of the same patient as in FIG. 9 (a), with the filter (d) attached to the fundus imaging apparatus according to the first embodiment.
FIG. 9C is an infrared image obtained by photographing the fundus of the same patient as in FIG. 9A with the filter (i) attached to the fundus imaging apparatus according to the first embodiment.
実施例２〜４の撮影画像とフィルタとの関係をまとめると、下記表４のとおりとなる。 The relationship between the captured images and the filters of Examples 2 to 4 is summarized as shown in Table 4 below.
《実施例２〜４に基づく考察》
実施例２で得られた実験データに加え、表４の非着色箇所のデータ等が得られたことで、より踏み込んだ以下の所見を得ることができた。
［一］フィルタ（ｂ）＜フィルタ（ｆ）＜フィルタ（ｈ）の順で脈絡膜の血管構造をより鮮明に捉えることができた。バンド幅を絞ることにより外乱の影響を抑えられることなどが原因であると推測される。以上より、脈絡膜の血管構造を詳細に把握したい場合には、バンド幅を絞った方がよいことが分かる。バンド幅（全幅値）は、好ましくは４０ｎｍ以下、より好ましくは１０ｎｍ以下とする。
［二］脈絡膜血管の構造を把握するのには、透過波長中心が８００ｎｍ台のフィルタを用いるのが最も良好であった。フィルタ（ｈ）とフィルタ（ｊ）では撮影画像の鮮明さの差異を認識することはできなかった。フィルタ（ｆ）とフィルタ（ｄ）では、前者の方が鮮明であった。以上より、実験データの範囲においては、脈絡膜血管の構造を把握するのに最も好ましい波長域は、８００ｎｍ〜８３０ｎｍであると言うことができる。
［三］脈絡膜血管を捉えることができるフィルタの中では、フィルタ（ｅ）がコントラストの変化を把握するのには一番よかった。色素上皮下の疾患は白っぽくうつる。透過波長中心が８００ｎｍ台のフィルタでもコントラストを把握することはできるが、コントラストの濃淡はフィルタ（ｅ）に劣る。一方、フィルタ（ｃ）によっては、脈絡膜血管を捉えることができなかった。以上より、透過波長中心が概ね８００ｎｍから９００ｎｍのフィルタによりスクリーニング検査を行い、より詳細な脈絡膜の血管構造を把握したい場合には、透過波長中心が８００ｎｍ台のフィルタを用いるのがよいと言うことができる。
<< Consideration Based on Examples 2 to 4 >>
In addition to the experimental data obtained in Example 2, the following findings, which were further stepped in, were obtained by obtaining the data of the non-colored portions in Table 4 and the like.
[1] The vascular structure of the choroid could be captured more clearly in the order of filter (b) <filter (f) <filter (h). It is assumed that this is because the influence of disturbance can be suppressed by narrowing the bandwidth. From the above, it can be seen that it is better to narrow the bandwidth when it is desired to grasp the vascular structure of the choroid in detail. The bandwidth (full width value) is preferably 40 nm or less, more preferably 10 nm or less.
[2] In order to grasp the structure of the choroidal blood vessel, it was best to use a filter having a transmission wavelength center on the order of 800 nm. The difference in the sharpness of the captured image could not be recognized between the filter (h) and the filter (j). In the filter (f) and the filter (d), the former was clearer. From the above, in the range of experimental data, it can be said that the most preferable wavelength range for grasping the structure of choroidal blood vessels is 800 nm to 830 nm.
[3] Among the filters capable of capturing choroidal blood vessels, filter (e) was the best for grasping the change in contrast. The subepithelial disorder is whitish. Although the contrast can be grasped even with a filter whose transmission wavelength center is in the range of 800 nm, the contrast is inferior to the filter (e). On the other hand, choroidal blood vessels could not be captured by the filter (c). From the above, it can be said that it is better to use a filter having a transmission wavelength center in the range of 800 nm when a screening test is performed with a filter having a transmission wavelength center of approximately 800 nm to 900 nm and a detailed blood vessel structure of the choroid is desired. it can.
本実施例の眼底検査装置は、公知の細隙灯顕微鏡のスリット光源を、特定波長の赤外光を照射するスリット光源に置き換えたものである。
本実施例の眼底検査装置は、図１０に示す如く、検査者が被検眼者の眼底を観察するための観察光学手段５０と、観察光学手段５０の鏡筒本体５１に連接された赤外光撮像手段２０と、観察光学手段５０に対し被検眼に対峙させるプリズム１３に関して直交配置とした赤外光照射手段１０と、赤外光照射手段１０のプリズム１３の近傍側に配置した背景光照射手段６０とを有している。
In the fundus examination apparatus of this embodiment, a slit light source of a known slit lamp microscope is replaced with a slit light source that irradiates infrared light of a specific wavelength.
As shown in FIG. 10, the fundus inspection apparatus of the present embodiment includes an observation optical means 50 for the examiner to observe the fundus of the eye to be examined, and infrared light connected to a lens barrel body 51 of the observation optical means 50. Infrared light irradiating means 10 arranged orthogonally with respect to the imaging means 20 and the prism 13 facing the eye to be examined with respect to the observation optical means 50, and background light irradiating means arranged on the infrared light irradiating means 10 near the prism 13 60.
観察光学手段５０は、プリズムと、対物レンズと、変倍光学系と、集光レンズと、ビームスプリッタと、リレーレンズと、光路を接眼鏡筒５２側に変更するプリズムと、接眼鏡筒５２に配置した接眼レンズとを具備し、被検眼の像を結像点に結像し検査者眼により観察可能とするようになっている。
赤外光撮像手段２０は、ビームスプリッタ５６により分岐される光束を集光する集光レンズ２７と、この集光レンズ２７からの光束を９０度（直角に）曲げるミラー２８とにより、観察光学手段５０に連接されている。
The observation optical means 50 includes a prism, an objective lens, a variable magnification optical system, a condenser lens, a beam splitter, a relay lens, a prism that changes the optical path to the eyepiece tube 52 side, and the eyepiece tube 52. The eyepiece lens is arranged, and an image of the eye to be inspected is formed at an image forming point so that it can be observed by the examiner's eye.
The infrared imaging unit 20 includes an observation optical unit including a condensing lens 27 that condenses the light beam branched by the beam splitter 56 and a mirror 28 that bends the light beam from the condensing lens 27 by 90 degrees (right angle). 50 are connected.
赤外光照射手段１０は、ハロゲンランプ等の光源１２と、この光源１２からの光を集光し、特定波長の赤外光のみを通過させる光学バンドパスフィルタ１１を有する波長選択手段２４と、この波長選択手段２５を通過した光の一部のみを通過させるスリット板２５と、スリット板２５を通過した光を集光する集光レンズ２６と等を有し、更に背景光照射手段６０を付加している。
スリット板２５には、Ｙ方向に細長い角膜内皮細胞撮影用の幅の広いものと角膜厚さ測定用の幅の狭いスリットが設けられており、光束中に選択的に挿入できるよう切り換え可能となっている。なお、スリット板２５の代わりに、スリット幅を連続的に変化させることができる可変スリットを用いてもよい。
光学バンドパスフィルタ１１は、実施例１〜４のいずれのフィルタを用いてもよい。
The infrared light irradiation means 10 includes a light source 12 such as a halogen lamp, a wavelength selection means 24 having an optical bandpass filter 11 that collects light from the light source 12 and passes only infrared light of a specific wavelength, It has a slit plate 25 that allows only part of the light that has passed through the wavelength selection means 25 to pass therethrough, a condenser lens 26 that condenses the light that has passed through the slit plate 25, and the like, and further includes a background light irradiation means 60. is doing.
The slit plate 25 is provided with a wide slit for photographing corneal endothelial cells in the Y direction and a narrow slit for measuring the corneal thickness, and can be switched so that it can be selectively inserted into the luminous flux. ing. Instead of the slit plate 25, a variable slit that can continuously change the slit width may be used.
The optical bandpass filter 11 may use any of the filters in the first to fourth embodiments.
図１１（ａ）は従来の細隙灯顕微鏡によるスリット光照射時における瞳孔径を白抜き点線で示す写真であり、図１１（ｂ）は本実施例の細隙灯顕微鏡によるスリット光照射時における瞳孔径を白抜き点線で示す写真である。図１１（ｂ）を見ると分かるように、本実施例の細隙灯顕微鏡によれば、特定波長の赤外光を照射するものであることから、被検眼者にまぶしさを感じさせることがないため、散瞳状態での検査が可能であり、眼底の観察をより容易に行うことが可能となる。 FIG. 11 (a) is a photograph showing the pupil diameter at the time of slit light irradiation by a conventional slit lamp microscope with a white dotted line, and FIG. 11 (b) is at the time of slit light irradiation by the slit lamp microscope of the present embodiment. It is a photograph which shows a pupil diameter with a white dotted line. As can be seen from FIG. 11 (b), according to the slit lamp microscope of the present embodiment, the infrared light having a specific wavelength is irradiated, so that the subject's eye can feel glare. Therefore, the examination in the mydriatic state is possible, and the fundus can be observed more easily.
本発明は、糖尿病網膜症、黄斑変性症（加齢性黄斑変性の初期の変化）、ポリープ状脈絡膜血管など種々の網膜、ぶどう膜の変化を早期発見するために必要な眼底画像を撮影することが可能となる。
また、それ以外にも、例えば、緑内障の視神経乳頭の形態を判別しやすい形に可視化することができる。
The present invention captures fundus images necessary for early detection of various retina and uveal changes such as diabetic retinopathy, macular degeneration (early changes in age-related macular degeneration), and polypoidal choroidal vessels. Is possible.
In addition, for example, the form of the optic nerve head of glaucoma can be visualized in a form that is easy to distinguish.
１ 支持枠
３ 固視票
１０ 赤外光照射手段
１１，２１ 光学バンドパスフィルタ
１２ 光源
２０ 赤外光撮影手段
２２ レンズ
２３ 赤外光焦点調整手段（ピント調整手段）
２４ カラーカメラ
３０ 制御手段
３１ 制御プログラム
３２ 画像表示プログラム
４０ 画像表示手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Support frame 3 Fixation slip 10 Infrared light irradiation means 11, 21 Optical band pass filter 12 Light source 20 Infrared light photographing means 22 Lens 23 Infrared light focus adjustment means (focus adjustment means)
24 color camera 30 control means 31 control program 32 image display program 40 image display means
Claims (11)
前記特定波長の赤外光が、概ね６８０〜１１００ｎｍの範囲で選択された波長の赤外光であることを特徴とする赤外光眼底撮影方法。 Infrared light with a specific wavelength, which is reflected from the eye of the subject's eye by irradiating the eye of the subject's eye with infrared light having a specific wavelength by the infrared light irradiating means. A fundus photographing method for selectively photographing a blood vessel under the retina from above the retina by receiving light by an imaging device,
The infrared fundus photographing method, wherein the infrared light having the specific wavelength is infrared light having a wavelength selected in a range of approximately 680 to 1100 nm.
前記特定波長の赤外光が、概ね６８０〜１１００ｎｍの範囲で選択された波長の赤外光であることを特徴とする赤外光眼底撮影装置。 Infrared light focus adjusting means for focusing with infrared light, infrared light irradiating means having a light source for irradiating the eye of the subject eye with infrared light of a specific wavelength, and reflected light from the eye of the subject eye Infrared light photographing means having an image pickup device for photographing infrared light of a specific wavelength, image display means for displaying the fundus image of the photographed subject eye, operation of infrared light irradiation means and infrared light photographing means And a control means having an image display program for displaying fundus image data from the infrared light photographing means on the image display means,
An infrared fundus photographing apparatus, wherein the infrared light having the specific wavelength is infrared light having a wavelength selected in a range of about 680 to 1100 nm.
Infrared light focus adjustment means for focusing with infrared light, illumination optical system that irradiates infrared light of a specific wavelength obliquely onto the eye of the subject eye, and reflected light from the eye of the subject eye An infrared light fundus inspection apparatus comprising: an infrared light receiving unit that receives infrared light having a specific wavelength; and an image display unit that displays a fundus image of the received eye.
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