JP2011031077A - 眼科装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 画像に付帯する付帯情報の内容を判断し、モニタに画像を表示する際の表示位置を変更する。
【解決手段】 画像処理器２１は撮像器７が出力する１フレーム分のテレビ信号又は画像信号をストロボ発光と同期をとり、フレームメモリに取り込む。画像処理器２１は撮影後の撮影機器から左右眼情報等の撮影情報を読み込み、先の患者情報と合わせて、フレームメモリの撮影画像と関連付けられた付帯情報として扱う。画像処理器２１はフレームメモリの画像データを画像表示メモリに書き込むが、そのときの付帯情報の内容により、画像データを書き込む表示メモリ上のアドレスを変更する。表示メモリに書き込まれた画像データは、Ｄ／Ａ変換後にディスプレイ２６に出力され、オペレータが画像を確認することができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、たとえば眼科医院等において用いられる眼底カメラや医療ファイリング装置などの眼科装置及び眼画像の表示方法に関するものである。

眼底カメラで撮影した被検眼の画像を、ビデオキャプチャボードを内蔵したパーソナルコンピュータで電子ファイルとして管理する形態が増えてきている。ここで、撮影画像をディスプレイ上に表示するレイアウトしては、図１２に示すように撮影順に縮小したサムネイル画像を順に並べて表示する、或いは図１３に示すように撮影画像を１枚単独で表示することが一般的に行われている。

しかしながら、上記例においては次のような改良すべき点がある。
（１）蛍光撮影時など、左右両眼を複数撮影する撮影方法では、撮影中に頻繁に被検眼の左眼、右眼を変更しながら撮影を行うが、表示は撮影順であるため、表示された画像が右眼か左眼か一見しただけでは判読できない場合がある。
（２）眼底の広い範囲を撮影し張り合わせ処理を行う時には、オペレータが画像を見て判断し、画像毎に張り合わせる位置を決めているので、作業が非常に困難である。
（３）また、近年では糖尿病網膜症の判定のために、同一眼を複数部位撮影する判定基準が提案されているが、従来の眼科撮影装置では必要な撮影部位の決定が全てオペレータに委ねられていて、オペレータに負担が掛かり、撮影不足、同一部位の多重撮影などの問題が発生している。
（４）撮影画像を重ね合わせ、広範囲の部位を一覧できるパノラマ表示は、撮影後にのみ可能であり、撮影中に確認することができない。

本発明の目的は、従来の眼科装置の更なる改良を主目的とし、具体的な目的の１つはディスプレイに表示する眼画像の表示レイアウトを改良して優れたユーザビリティを達成する眼科装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、オペレータによって直感的に判断できる眼画像の表示方法を提供することである。

本発明の更に他の目的は以下の詳細の説明の中で明らかにされる。

上記目的を達成するための本願に係る本発明は、被検眼に提示された固視目標の位置に基づいて、被検眼を撮影するための撮影手段から出力された画像が表示されるディスプレイの画面の位置を求め、当該位置に前記画像を表示させる処理手段を有することを特徴とする眼科装置である。

本願に係る本発明は、被検眼を撮影するための撮影手段のパンニング及びチルティングによる位置に対応して、前記撮影手段から出力される画像が表示されるディスプレイの画面の位置に前記画像を表示させる処理手段を有することを特徴とする眼科装置である。

本発明に係る眼科装置及び眼画像の表示方法によれば、ユーザビリティに優れた表示レイアウトで、撮影後に直ちに撮影画像が表示されるので、オペレータにとって直感的で極めて使い勝手の良い眼科装置が実現できる。また、撮影直後に必要な画像を撮影されたか否かが判断し易く、撮影漏れなどのミスを防ぐことができる。

第１の実施の形態の説明図である。 ストロボ露光による画像取込みタイミングの説明図である。 サムネイル表示のレイアウトの説明図である。 ディスプレイ上の眼底像表示例である。 画像表示位置を判断するフローチャート図である。 ディスプレイ上の撮影画像表示レイアウトの説明図である。 ディスプレイ上の眼底像表示の正面図である。 第２の実施の形態の構成図である。 第２の実施の形態による撮影画像表示レイアウトの説明図である。 第３の実施の形態の構成図である。 第３の実施の形態による撮影画像のパノラマ表示レイアウトの説明図である。 画像表示の従来例の説明図である。 画像表示の従来例の説明図である。

本発明を図１〜図１１に図示の実施の形態に基づいて詳細に説明する。
図１は第１の実施の形態による眼底カメラの構成図である。被検眼Ｅの前方には対物レンズ１が配置され、その後方の光路上には孔開きミラー２、この孔開きミラー２の孔に配置された撮影絞り３、蛍光撮影時に光路に挿入されるバリアフィルタ４、一部をフォーカスのために移動可能な撮影レンズ５、可動ミラー６、撮像器７が配列されている。また、可動ミラー６の反射方向にはミラー８、接眼レンズ９が配置されている。また、孔あきミラー２への照明光の入射方向には、ハロゲンランプ等の可視光を発する観察光源１０、コンデンサレンズ１１、蛍光撮影時に光路に挿入されるエキサイタフィルタ１２、可視光の閃光を発するストロボ光源１３、リング状開口を有する絞り１４、レンズ１５が配列されている。

撮像器７の出力はフレームメモリを含む画像処理器２１に接続され、画像処理器２１はシステムコントローラ２２に接続されている。システムコントローラ２２には眼底カメラの左右眼スイッチ２３が接続され、システムコントローラ２２の出力はストロボ発光コントローラ２４を介してストロボ光源１３に接続されている。また、画像処理器２１には入力デバイス２５、表示メディアであるディスプレイ２６、メモリ装置２７が接続されている。なお、画像処理器２１の例としてビデオキャプチャボードを内蔵したコンピュータを用いてもよい。なお、表示メディアとしてディスプレイ２６の他にプリンタを付加してもよい。

対物レンズ１、撮影絞り３、バリアフィルタ３、撮影レンズ５により、眼底撮影光学系が構成され、撮像器７と共に被検眼Ｅの眼底Ｅｒを撮像する眼底撮像器が構成されている。更に、可動ミラー６、ミラー８、接眼レンズ９により観察光学系が構成され、観察眼ｅに眼底像を提示するようになっている。更に観察光源１０から穴開きミラー２の光路によって照明光学系が構成されている。

先ず、オペレータ（撮影者又は診断者）は、撮影前に被検者のＩＤ番号、氏名、生年月目、性別等の患者情報を入力デバイス２５から画像処理器２１に入力する。次に、オペレータは対物レンズ１の正面に被検眼Ｅを位置させ、眼底撮影のためのアライメントを行う。

観察光源１０を点灯すると、その光はコンデンサレンズ１１により集光され、ストロボ光源１３、絞り１４、レンズ１５を通り、孔開きミラー２のミラー部により左方に反射され、対物レンズ１を通り被検眼Ｅの瞳Ｅｐを介して眼底Ｅｒを照明する。そして、観察光で照明された眼底Ｅｒの像は、再び対物レンズ１、孔開きミラー２の孔の中の撮影絞り３、撮影レンズ５を通り可動ミラー６により上方に反射され、更にミラー８により右方に反射され接眼レンズ９を介して観察眼ｅに達する。オペレータは眼底像を見ながら、被検眼Ｅと眼底カメラとの精密な位置合わせ、ピント合わせ及び撮影範囲の確認を行う。

オペレータは撮影範囲、位置、ピント合わせが良好であることを確認した後に、図示しない撮影スイッチを操作し静止画撮影を行う。撮影スイッチの入力を検知したシステムコントローラ２２は、可動ミラー６を跳ね上げて光路外に退避させると同時に、画像処理器２１に撮影開始信号を出力した後に、画像処理器２１からのストロボ光源１３に対する発光タイミング信号を待つ。

ここで、撮像器７と同期を取ったストロボ光源１３による発光タイミング信号について説明する。ストロボ発光で静止画像を撮影する場合に、眼底像のように比較的動きの無い画像を対象とする際には、なるべくは高解像度で撮影するために、通常ではＣＣＤ等の撮像素子のフレーム蓄積モードによりテレビカメラを駆動する。

図２に示すように、フレーム蓄積モードの場合に、１フレームは第１、第２の２つのフィールドで構成され、その各フィールド画像の光蓄積期間は、各フィールド画像出力の直前の１フレーム期間になる。つまり、２つのフィールドの蓄積期間は１フィールド分ずれている。そのため、１回のストロボ発光で１フレーム画像を取得するためには、１フレームを構成する２フィールドに共通の蓄積期間中にストロボ光源１３を発光させなければならない。画像処理器２１は図２のＡに示すタイミングでストロボ発光をシステムコントローラ２２に指示する。

撮像器７としてＣＣＤを用いたディジタルカメラの場合は、画像処理器２１はシステムコントローラ２２から撮影開始信号を受け取ると、撮像器７に対し光蓄積開始信号を出力する。同時に、システムコントローラ２２に対しストロボ光源１３の発光タイミング信号を出力する。

システムコントローラ２２は画像処理器２１からストロボ光源１３の発光タイミング信号を受け取ると、遅延なくストロボ制御器２４に発光信号を送り、ストロボ光源１３を発光する。ストロボ光源１３から発した光束は、観察光と同様に絞り１４のリング状開口を通過し、レンズ１５を通り、孔開きミラー２の周辺のミラー部により左方に反射され、対物レンズ１を介して被検眼Ｅの瞳孔Ｅｐから眼底Ｅｒを照明する。このように照明された眼底像は、再び対物レンズ１、孔開きミラー２の孔の中の撮影絞り３、撮影レンズ５を通り、撮像器７の撮像面に結像し、撮像器７がテレビカメラの場合はテレビ信号、撮像器７がディジタルカメラの場合は画像信号となって画像処理器２１に出力される。

画像処理器２１は撮像器７が出力する１フレーム分のテレビ信号又は画像信号をストロボ発光と同期をとり、フレームメモリに取り込む。続いて、画像処理器２１は撮影後の撮影機器から左右眼情報等の撮影情報を読み込み、先の患者情報と合わせて、フレームメモリの撮影画像と関連付けられた付帯情報として扱う。そのとき、この付帯情報を画像データと分けてテキスト情報として扱ってもよいし、画像フォーマットのタグ領域に書き込むこともできる。なお、左右眼情報等の撮影情報は、オペレータが入力デバイス２５から画像処理器２１に入力することもできる。

画像処理器２１はフレームメモリの画像データを画像表示メモリに書き込む。そのときの付帯情報の内容により、画像データを書き込む表示メモリ上のアドレスを変更する。表示メモリに書き込まれた画像データは、Ｄ／Ａ変換後にディスプレイ２６に出力される。これは撮影後に直ちに行われるため、オペレータは画像付帯情報に基づいた所定のレイアウトで表示された画像を確認しながら撮影を進めることができる。撮影後は撮影画像が直ちに表示される。

また、画像処理器２１はメモリ装置２７を介して、ＭＯ、ＭＤ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＶＴＲテープ、ハードディスク等の記憶保持可能な記録媒体Ｄへの書き込み又は読み出しを行う。

付帯情報の内容により、画像メモリ上のアドレスが決定されるまでの判断例を説明すると、蛍光撮影のように同一の患者について複数枚の撮影を行う場合には、一連の撮影画像が一覧できるようにサムネイル画像で表示される。本実施例では、先の付帯情報に含まれる左右眼情報により、サムネイル画像の表示位置が決定される。

図３はディスプレイ２６上のサムネイル画像の表示レイアウトを示す。画面左半分が左眼表示エリアＬＥＦＴ、右半分が右眼表示エリアＲＩＧＨＴとされている。左側に複数の左眼画像をサムネイル画像として提示し、右側に前記複数の左眼画像に対応する複数の右眼画像をサムネイル画像として提示している。左眼表示エリアＬＥＦＴでの変数ｉ、右眼表示エリアＲＩＧＨＴでの変数ｊは表示位置を示すパラメータであり、撮影開始時の初期値ｉ、ｊは共に眼科装置及び眼画像の表示方法である。図４はディスプレイ２６上にサムネイルの眼底像が表示されている例を示している。

図５は蛍光撮影時の判断フローチャート図を示す。蛍光タイマが起動し蛍光撮影が開始されると、先ずサムネイル画像を表示させる位置を示すパラメータのｉ、ｊが共にｉ＝０、ｊ＝０にクリアされる。撮影後に、画像の付帯情報により左右眼を判別する。右眼の画像の場合は、ｊの位置にサムネイル画像を表示しパラメータｊをインクリメントする。同様に、左眼の場合はｉの位置にサムネイル画像を表示しパラメータｉをインクリメントする。

また、健康診断のように左右眼について各１枚撮影する場合は、ディスプレイ２６の画面を２分割し、各画像を表示できる範囲で大きく表示する方法が適している。

図６はディスプレイ２６の画面上の画像表示位置を示し、画面左半分が左眼表示エリアＬＥＦＴ、右半分が右眼表示エリアＲＩＧＨＴである。図７はこれらのエリアに左右眼の眼底像がそれぞれ表示されている例を示している。ディスプレイ２６に表示される最終的な画像は、同一のレイアウトで図示しないプリンタにプリントアウトするようにしてもよい。

図８は第２の実施の形態の構成図であり、パノラマ撮影が可能な無散瞳眼底カメラの例を示している。これは複数の眼底撮影画像を基にパノラマ画像を表示する。図１と同一の符号は同一の部材を示している。近年行われているテレビカメラを撮影媒体に用いた撮影では、被検眼Ｅを照明する撮影光量が従来のフィルム撮影に比べて十分に低光量のため、無散瞳眼底カメラでも複数枚の撮影が可能である。

ここで、照明光学系のフィルタ１２の位置に、可視カットフィルタ３１が挿入されている。また、ミラー８の代りにハーフミラー８’ が配置され、その反射方向にリレーレンズ３２、赤外波長領域に感度を有するテレビカメラ３３に配置され、テレビカメラ３３の出力はディスプレイ３４に接続されている。ハーフミラー８’の透過方向には眼底Ｅｒと共役にした固視灯３５が配置され、被検眼Ｅに固視目標を提示するようにされており、この固視灯３５にはシステムコントローラ２２の出力が接続されている。

固視灯３５はドットマトリクス状に並んだＬＥＤアレイ、又はＬＥＤ等のバックライトとドットマトリクスの液晶シャッタにより構成され、二次元の任意の位置のドットを透過／不透過制御することにより、被検眼Ｅに対し任意の位置に、システムコントローラ２２からの指示により固視目標を提示することができる。また、図では省略しているが、固視位置の変動がない外部固視灯を、撮影光学系と独立して固視灯として用いてもよい。

被検眼Ｅの眼底Ｅｒを観察する際に、観察光源１０を発した光は、可視カットフィルタ３１を通過し赤外光のみにされた後は、第１の実施の形態と同様に、コンデンサレンズ１１により集光され、ストロボ光源１３、絞り１４、レンズ１５を通り、孔開きミラー２のミラ一部により左方に反射され、対物レンズ１を通り被検眼瞳Ｅｐを介して眼底Ｅｒを赤外光として照明する。

眼底Ｅｒの像は再び対物レンズ１、孔開きミラー２の孔の中の撮影絞り３、撮影レンズ５を通り、可動ミラー６により上方に反射され、更にハーフミラー８’により左方に反射され、リレーレンズ３２を通りテレビカメラ３３に達する。赤外光に感度を有するテレビカメラ３３は、受光した眼底像をテレビ信号に変換してディスプレイ３４に出力する。

オペレータはディスプレイ３４の眼底像を見ながら、目的の撮影部位が画面中央に位置するように、固視灯３５の位置を変化させて眼底撮影に必要なアライメント及びフォーカス調整を行った後に、撮影スイッチを押して撮影を行う。

画像処理器２１が画像データをフレームメモリに取り込むまでは、その動作は第１の実施の形態と同様である。続いて、画像処理器２１はシステムコントローラ２２から、固視灯３５により被検眼Ｅに提示された固視目標の位置を読み取り、第１の実施の形態と同様に固視目標位置を画像の付帯情報として扱う。

画像データの付帯情報の固視灯３５の位置の変位により、画像メモリ上のアドレスが決定されるまでの判断を図９により説明する。ここで、１枚目の撮影画像は乳頭、黄斑が撮影できる位置に固視灯３５を提示するのが通常であり、表示メモリの上方略中央部に画像データを書き込めばよい。２枚目の撮影画像以降は、固視灯３５の提示位置を変化させた場合について説明する。

固視灯３５は眼底Ｅｒと共役位置にあり、固視灯３５の提示位置により、眼底Ｅｒの黄斑の位置を誘導する。固視灯３５の変位と撮影画像の部位の変位は画角を共通パラメータと考えると分かり易い。つまり変位を画角で考えると、図９（ａ）の固視灯３５の変位（Δｐ，Δｑ）は、そのまま（ｂ）に示す眼底画像の変位（ΔＰ，ΔＱ）に相当する。結像倍率により画角１度当たりの表示メモリ上でのピクセル数が求まるので、画角１度を表示メモリのｋピクセルに対応させて、（ｃ）に示す表示メモリに書き込む場合を考える。

固視灯３５の提示位置を画角（Δｐ，Δｑ）相当分だけ変位させると、撮影される眼底像も画角で（ΔＰ，ΔＱ）＝（Δｐ，Δｑ）変位したことになる。従って、表示メモリ上の変位（ΔＸ，ΔＹ）は、（ΔＸ，ΔＹ）＝（ｋΔＰ，ｋΔＱ）で求めることができる。

また、複数の眼底画像を１枚の表示メモリに書き込む場合には、輪郭のアパーチャマスクを削除して書き込むことが適している。アパーチャマスクの削除方法はここでは詳しく説明はしないが、通常ではアパーチャマスクは位置が固定しているため、フレームメモリからアパーチャマスクの位置に相当するアドレスのデータを読み飛ばす方法、画像データの輝度、色成分が、ほぼ眼科装置及び眼画像の表示方法の部分を読み飛ばす方法により達成できる。

固視灯３５の位置に基づいたレイアウトにより、撮影後直ちに表示される画像をオペレータが確認するので、撮影の取り残しがない。更に、オペレータは画像毎に撮影光量が適性であったかどうか、全体での撮影光量にばらつきはないか、フレアは入っていないか等を各画像を重ね合わせたパノラマ画像として撮影中に確認することができる。また、固視灯３５の位置情報により表示メモリ上に格納する画像データのアドレスを決定する方法は、複雑な画像処理が不要なため処理時間が短時間で済む。なお、ディスプレイに表示される最終的な画像は、同一のレイアウトで図示しないプリンタにプリントアウトするようにしてもよい。

図１０はパノラマ撮影が可能な眼底カメラの第３の実施の形態の構成図である。複数の眼底撮影画像を基にパノラマ画像を表示する。図１の第１の実施の形態に対して、パンニング機構による眼底カメラ本体の位置の角度変位を検知するポテンショメータ４１、チルティング機構による眼底カメラ本体の位置の角度変位を検知するポテンショメータ４２の出力がシステムコントローラ２２に接続されている。

オペレータは接眼レンズ９を介して眼底像を観察しながら、目的の撮影部位が画面中央に位置するように眼底カメラ本体をチルト操作、パンニング操作及び眼底撮影に必要なアライメント及びフォーカス調整を行った後に、図示しない撮影スイッチを押して撮影を行う。画像処理器２１が画像データをフレームメモリに取り込むまでは、第１の実施の形態と同様の動作がなされる。

フレームメモリに画像を取り込んだ後に、画像処理器２１はポテンショメータ４１からパンニング機構による眼底カメラ本体の位置の変位、ポテンショメータ４２からチルティング機構による眼底カメラ本体の位置の変位を読み取り、フレームメモリに取り込んだ画像データの付帯情報として扱う。パンニング、チルティング機構は被検眼Ｅの瞳孔中心を軸に行われ、眼底カメラ本体の角度変位はそのまま眼底上の角度変位に相当するため、画像データを表示メモリに書き込む位置を決定する判断は、第２の実施の形態と同様である。

図１１はディスプレイ２６上に複数の撮影画像を合成したパノラマ画像のレイアウトを示している。撮影時には、それまでに合成したパノラマ画像が表示され、オペレータはそれを見て撮影部位を確認した上で撮影を行うことができる。そして、撮影した新たな部分画像は、ディスプレイ上に直ちに合成表示され、新たなパノラマ画像として表示される。ディスプレイに表示される最終的な画像は、同一のレイアウトで図示しないプリンタにプリントアウトするようにしてもよい。

１ 対物レンズ
５ 撮影レンズ
６ 可動ミラー
７ 撮像器
１０ 観察光源
１１ コンデンサレンズ
１２ エキサイタフィルタ
１３ ストロボ光源
１４ 絞り
１５ レンズ
２１ 画像処理器
２２ コントローラ
２３ 左右眼スイッチ
２４ ストロボ発光コントローラ
２５ 入力デバイス
２６、３４ ディスプレイ
２７ メモリ装置
３３ テレビカメラ
３５ 固視灯
４１、４２ ポテンショメータ

Claims (3)

1. 被検眼に提示された固視目標の位置に基づいて、被検眼を撮影するための撮影手段から出力された画像が表示されるディスプレイの画面の位置を求め、当該位置に前記画像を表示させる処理手段を有することを特徴とする眼科装置。
2. 被検眼を撮影するための撮影手段のパンニング及びチルティングによる位置に対応して、前記撮影手段から出力される画像が表示されるディスプレイの画面の位置に前記画像を表示させる処理手段を有することを特徴とする眼科装置。
3. 前記処理手段は、前記撮影手段から出力された複数の画像を合成して前記ディスプレイの画面に表示させることを特徴とする請求項１又は２に記載の眼科装置。

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