JP2014023867A - 眼底解析装置、眼底解析プログラム及び眼底解析方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】実施形態の眼底解析装置は、記憶部と、層領域特定部と、近似曲線演算部と、突出領域特定部と、連結領域特定部と、形態情報生成部とを有する。記憶部は、眼底の層構造を描写する断層像を記憶する。層領域特定部は、断層像の画素の画素値に基づいて、網膜色素上皮層に相当する当該断層像中の層領域を特定する。近似曲線演算部は、層領域の形状に基づく近似曲線を求める。突出領域特定部は、近似曲線が層領域よりも眼底の奥行方向に位置し、かつ奥行方向における近似曲線と層領域との間の距離が所定閾値以上である突出領域を特定する。連結領域特定部は、突出領域を含み、かつ近似曲線及び層領域に囲まれた連結領域を特定する。形態情報生成部は、連結領域の形態を表す形態情報を生成する。
【選択図】図4
Description
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の眼底解析装置であって、前記近似曲線演算部は、前記層領域の形状に基づいて、前記層領域中の複数の特徴部位を特定する特徴部位特定部を含み、前記複数の特徴部位に基づいて前記近似曲線を求めることを特徴とする。
また、請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の眼底解析装置であって、前記特徴部位特定部は、前記層領域の形状に基づいて前記奥行方向における前記層領域中の最深部位を特定して特徴部位とし、前記最深部位を通過しかつ前記層領域に接する直線を求め、前記層領域と前記直線との接点を更なる特徴部位とすることを特徴とする。
また、請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の眼底解析装置であって、前記特徴部位特定部は、前記最深部位を通過する直線を前記最深部位を中心として回転させていくことにより接点を順次に特定することを特徴とする。
また、請求項5に記載の発明は、請求項3に記載の眼底解析装置であって、前記特徴部位特定部は、前記最深部位を通過する直線を前記最深部位を中心として回転させて接点を特定し、特定された接点を通過する直線を当該接点を中心として回転させて更なる接点を特定することを特徴とする。
また、請求項6に記載の発明は、請求項2〜請求項5のいずれか一項に記載の眼底解析装置であって、前記近似曲線演算部は、隣接する2つの特徴部位の間の距離を求め、当該距離が所定値以上である場合に当該2つの特徴部位の間に新たな特徴部位を追加する特徴部位補間部を含むことを特徴とする。
また、請求項7に記載の発明は、請求項2〜請求項6のいずれか一項に記載の眼底解析装置であって、前記近似曲線演算部は、前記複数の特徴部位に基づく自由曲線を求め、前記自由曲線に基づいて前記近似曲線を求めることを特徴とする。
また、請求項8に記載の発明は、請求項7に記載の眼底解析装置であって、前記近似曲線演算部は、前記自由曲線としてスプライン曲線を求めることを特徴とする。
また、請求項9に記載の発明は、請求項8に記載の眼底解析装置であって、前記近似曲線演算部は、前記スプライン曲線として3次スプライン曲線を求めることを特徴とする。
また、請求項10に記載の発明は、請求項7〜請求項9のいずれか一項に記載の眼底解析装置であって、前記近似曲線演算部は、前記層領域において実質的に直線的な部位を特定する直線部位特定部と、前記自由曲線が当該直線部位よりも前記奥行方向に位置する場合に、前記自由曲線の当該部位を当該直線部位の位置に合わせるように前記自由曲線を変形する第1変形部とを含み、前記第1変形部による変形結果に基づいて前記近似曲線を求めることを特徴とする。
また、請求項11に記載の発明は、請求項7〜請求項10のいずれか一項に記載の眼底解析装置であって、前記近似曲線演算部は、前記自由曲線において前記層領域よりも前記奥行方向の逆方向に位置する部位を特定する曲線部位特定部と、当該特定部位を前記層領域の位置に合わせるように前記自由曲線を変形する第2変形部とを含み、前記第2変形部による変形結果に基づいて前記近似曲線を求めることを特徴とする。
また、請求項12に記載の発明は、請求項7〜請求項11のいずれか一項に記載の眼底解析装置であって、前記近似曲線演算部は、前記断層像のフレームの端部近傍において前記層領域が前記奥行方向の逆方向に突出しているか判定する突出判定部と、前記層領域が突出していると判定された場合に、当該突出部位に対応する前記自由曲線の部位を、前記フレームの中央側からの前記自由曲線の延長線に置換することで、前記自由曲線を変形する第3変形部とを含み、前記第3変形部による変形結果に基づいて前記近似曲線を求めることを特徴とする。
また、請求項13に記載の発明は、請求項1〜請求項12のいずれか一項に記載の眼底解析装置であって、前記突出領域特定部は、前記奥行方向における前記近似曲線上の各点と前記層領域との間の距離を算出し、算出された距離が前記所定閾値以上であるか判断し、前記所定閾値以上であると判断された前記近似曲線上の点の集合と前記層領域とに挟まれた画像領域を特定して前記突出領域とすることを特徴とする。
また、請求項14に記載の発明は、請求項1〜請求項13のいずれか一項に記載の眼底解析装置であって、前記形態情報生成部は、前記断層像を解析して、前記眼底の視神経乳頭に相当する乳頭領域が当該断層像に含まれるか判定する乳頭領域判定部を含み、前記乳頭領域が含まれると判定された場合に、前記連結領域特定部により特定された前記連結領域のうち当該乳頭領域の近傍に位置する連結領域を除外して前記形態情報を生成することを特徴とする。
また、請求項15に記載の発明は、請求項14に記載の眼底解析装置であって、前記乳頭領域判定部は、前記断層像を解析して前記眼底の所定の特徴層に相当する特徴層領域を特定し、特定された特徴層領域の形状に基づいて前記乳頭領域が含まれるか判定することを特徴とする。
また、請求項16に記載の発明は、請求項15に記載の眼底解析装置であって、前記所定の特徴層は、眼底において硝子体との境界をなす内境界膜であり、前記乳頭領域判定部は、前記特徴層領域において前記奥行方向に陥没している部位が存在するか判定し、当該陥没部位が存在すると判定された場合に前記乳頭領域が含まれると判定することを特徴とする。
また、請求項17に記載の発明は、請求項14〜請求項16のいずれか一項に記載の眼底解析装置であって、前記乳頭領域判定部は、被検眼が左眼であるか右眼であるかを示す左右眼情報の入力を受けて、被検眼が左眼である場合、前記断層像のフレームの少なくとも左側端部近傍を解析することにより前記判定を行い、被検眼が右眼である場合、前記フレームの少なくとも右側端部近傍を解析することにより前記判定を行うことを特徴とする。
また、請求項18に記載の発明は、請求項1〜請求項17のいずれか一項に記載の眼底解析装置であって、光源からの光を信号光と参照光とに分割し、被検眼の眼底を経由した信号光と参照光路を経由した参照光とを重畳させて干渉光を生成して検出する光学系と、干渉光の検出結果に基づいて眼底の断層像を形成する画像形成部とを更に備え、前記記憶部は、前記画像形成部により形成された断層像を記憶することを特徴とする。
また、請求項19に記載の発明は、眼底の層構造を描写する3次元断層像を記憶する記憶部と、前記3次元断層像の画素の画素値に基づいて、網膜色素上皮層に相当する当該断層像中の層領域を特定する層領域特定部と、前記層領域の形状に基づく近似曲面を求める近似曲面演算部と、前記近似曲面が前記層領域よりも前記眼底の奥行方向に位置し、かつ前記奥行方向における前記近似曲面と前記層領域との間の距離が所定閾値以上である突出領域を特定する突出領域特定部と、前記突出領域を含み、かつ前記近似曲面及び前記層領域に囲まれた連結領域を特定する連結領域特定部と、前記連結領域の形態を表す形態情報を生成する形態情報生成部とを有する眼底解析装置である。
また、請求項20に記載の発明は、眼底の層構造を描写する断層像を記憶する記憶部を有するコンピュータを、前記断層像の画素の画素値に基づいて、網膜色素上皮層に相当する当該断層像中の層領域を特定する層領域特定部、前記層領域の形状に基づく近似曲線を求める近似曲線演算部、前記近似曲線が前記層領域よりも前記眼底の奥行方向に位置し、かつ前記近似曲線と前記層領域との間の前記奥行方向における距離が所定閾値以上である突出領域を特定する突出領域特定部、前記突出領域を含み、かつ前記近似曲線及び前記層領域に囲まれた連結領域を特定する連結領域特定部、及び、前記連結領域の形態を表す形態情報を生成する形態情報生成部として機能させる眼底解析プログラムである。
また、請求項21に記載の発明は、眼底の層構造を描写する3次元断層像を記憶する記憶部を有するコンピュータを、前記3次元断層像の画素の画素値に基づいて、網膜色素上皮層に相当する当該断層像中の層領域を特定する層領域特定部、前記層領域の形状に基づく近似曲面を求める近似曲面演算部、前記近似曲面が前記層領域よりも前記眼底の奥行方向に位置し、かつ前記奥行方向における前記近似曲面と前記層領域との間の距離が所定閾値以上である突出領域を特定する突出領域特定部、前記突出領域を含み、かつ前記近似曲面及び前記層領域に囲まれた連結領域を特定する連結領域特定部、及び、前記連結領域の形態を表す形態情報を生成する形態情報生成部として機能させる眼底解析プログラムである。
また、請求項22に記載の発明は、眼底の層構造を描写する断層像を解析する眼底解析方法であって、前記断層像の画素の画素値に基づいて、網膜色素上皮層に相当する当該断層像中の層領域を特定するステップと、前記層領域の形状に基づく近似曲線を求めるステップと、前記近似曲線が前記層領域よりも前記眼底の奥行方向に位置し、かつ前記近似曲線と前記層領域との間の前記奥行方向における距離が所定閾値以上である突出領域を特定するステップと、前記突出領域を含み、かつ前記近似曲線及び前記層領域に囲まれた連結領域を特定するステップと、前記連結領域の形態を表す形態情報を生成するステップとを含む。
また、請求項23に記載の発明は、眼底の層構造を描写する3次元断層像を解析する眼底解析方法であって、前記3次元断層像の画素の画素値に基づいて、網膜色素上皮層に相当する当該断層像中の層領域を特定するステップと、前記層領域の形状に基づく近似曲面を求めるステップと、前記近似曲面が前記層領域よりも前記眼底の奥行方向に位置し、かつ前記奥行方向における前記近似曲面と前記層領域との間の距離が所定閾値以上である突出領域を特定するステップと、前記突出領域を含み、かつ前記近似曲面及び前記層領域に囲まれた連結領域を特定するステップと、前記連結領域の形態を表す形態情報を生成するステップとを含む。
図1及び図2に示すように、眼底解析装置1は、眼底カメラユニット2、OCTユニット100及び演算制御ユニット200を含んで構成される。眼底カメラユニット2は、従来の眼底カメラとほぼ同様の光学系を有する。OCTユニット100には、眼底の断層像を取得するための光学系が設けられている。演算制御ユニット200は、各種の演算処理や制御処理等を実行するコンピュータを具備している。
図1に示す眼底カメラユニット2には、被検眼Eの眼底Efの表面形態を表す2次元画像(眼底像)を取得するための光学系が設けられている。眼底像には、観察画像や撮影画像などが含まれる。観察画像は、たとえば、近赤外光を用いて所定のフレームレートで形成されるモノクロの動画像である。撮影画像は、たとえば、可視光をフラッシュ発光して得られるカラー画像、又は近赤外光若しくは可視光を照明光として用いたモノクロの静止画像である。眼底カメラユニット2は、これら以外の画像、たとえばフルオレセイン蛍光画像やインドシアニングリーン蛍光画像や自発蛍光画像などを取得可能に構成されていてもよい。
図2を参照しつつOCTユニット100の構成の一例を説明する。OCTユニット100には、眼底Efの断層像を取得するための光学系が設けられている。この光学系は、従来のスペクトラルドメインタイプのOCT装置と同様の構成を有する。すなわち、この光学系は、低コヒーレンス光を参照光と信号光に分割し、眼底Efを経由した信号光と参照光路を経由した参照光とを干渉させて干渉光を生成し、この干渉光のスペクトル成分を検出するように構成されている。この検出結果(検出信号)は演算制御ユニット200に送られる。
演算制御ユニット200の構成について説明する。演算制御ユニット200は、CCDイメージセンサ115から入力される検出信号を解析して眼底Efの断層像を形成する。そのための演算処理は、従来のスペクトラルドメインタイプのOCT装置と同様である。
眼底解析装置1の制御系の構成について図3及び図4を参照しつつ説明する。
眼底解析装置1の制御系は、制御部210を中心に構成される。制御部210は、たとえば、前述のマイクロプロセッサ、RAM、ROM、ハードディスクドライブ、通信インターフェイス等を含んで構成される。制御部210には、主制御部211と記憶部212が設けられている。
主制御部211は前述の各種制御を行う。特に、主制御部211は、眼底カメラユニット2の合焦駆動部31A、光路長変更部41及びガルバノスキャナ42、更にOCTユニット100の光源ユニット101、光減衰器105及び偏波調整器106を制御する。
記憶部212は、各種のデータを記憶する。記憶部212に記憶されるデータとしては、たとえば、断層像の画像データ、眼底像の画像データ、被検眼情報などがある。被検眼情報は、患者IDや氏名などの被検者に関する情報や、被検眼が左眼であるか右眼であるかを示す左右眼情報などの被検眼に関する情報を含む。また、記憶部212には、眼底解析装置1を動作させるための各種プログラムやデータが記憶されている。
画像形成部220は、CCDイメージセンサ115からの検出信号に基づいて、眼底Efの層構造を描写する2次元断層像の画像データを形成する。この処理には、従来のスペクトラルドメインタイプの光コヒーレンストモグラフィと同様に、ノイズ除去(ノイズ低減)、フィルタ処理、分散補償、FFT(Fast Fourier Transform)などの処理が含まれている。他のタイプのOCT装置の場合、画像形成部220は、そのタイプに応じた公知の処理を実行する。制御部211は、画像形成部220により形成された2次元断層像の画像データを記憶部212に記憶させる。
画像処理部230は、眼底Efの断層像に対して各種の画像処理や解析処理を施す。たとえば、画像処理部230は、画像の輝度補正等の各種補正処理を実行する。また、画像処理部230は、眼底カメラユニット2により得られた画像(眼底像、前眼部像等)に対して各種の画像処理や解析処理を施す。
層領域特定部231は、眼底Efの断層像の画素の画素値に基づいて、この断層像において網膜色素上皮層に相当する画像領域を特定する。この画像領域を層領域と呼ぶ。
断層像における層領域(曲線状の画像領域)の特定結果は近似曲線演算部232に入力される。近似曲線演算部232は、この層領域の形状に基づいて、この形状を近似する曲線を求める。この曲線を近似曲線と呼ぶ。近似曲線は、この断層像が示す断面にドルーゼンが存在しないと仮定した場合における網膜色素上皮層の推定形状を表す。
特徴部位特定部232aは、特定された層領域中の画素の画素値に基づいて、この層領域の形状に基づく複数の特徴部位を特定する。この処理の例を、図5A〜図5Cを参照しつつ説明する。
特徴部位補間部232bは、層領域の特徴部位を追加する処理を行う。この処理は、たとえば、常に実行されるものではなく、必要に応じて実行されるものである。以下、2種類の補間処理を説明する。
自由曲線演算部232cは、複数の特徴部位に基づく自由曲線を求める。この複数の特徴部位は、特徴部位特定部232aにより特定された特徴部位、及び、必要に応じて特徴部位補間部232bにより追加された特徴部位である。
補正部232dは、自由曲線演算部232cにより求められた自由曲線を補正する。この補正処理には様々なものがあるが、ここでは3種類の補正処理を説明する。第1の補正処理は、直線部位特定部232e及び第1変形部232fにより行われる。第2の補正処理は、曲線部位特定部232g及び第2変形部232hにより行われる。第3の補正処理は、突出判定部232i及び第3変形部232jにより行われる。これら補正処理は、数学的に求められた自由曲線を、医学的な知見に基づき補正するものと言える。
第1の補正処理について説明する。第1の補正処理では、層領域の一部が(ほぼ)直線状になっている場合に、自由曲線の当該部位を補正するものである。自由曲線の演算の特性により、層領域が直線状になっている部位では、自由曲線が、層領域よりも奥行方向(+z方向)に配置され、かつ奥行方向(+z方向)に凸になることがある。このような自由曲線を近似曲線として採用すると、この直線状の部位をドルーゼンとして検出してしまうおそれがある。第1の補正処理は、このような事態を回避するためのものである。以下、この補正処理の例を説明する。
第2の補正処理について説明する。第2の補正処理では、自由曲線が層領域よりも奥行方向の逆方向(−z方向)に位置する場合に、自由曲線の当該部位を補正するものである。前述のように、自由曲線に基づき得られる近似曲線は、ドルーゼンが存在しないと仮定した場合における層領域の位置を推定するものである。よって、近似曲線は、層領域と同じ位置か、或いは層領域よりも奥行方向(+z方向)に位置していることが好適である。第2の補正処理は、この条件を満足しない自由曲線の部位を、この条件を満足するように変形するものである。以下、この補正処理の例を説明する。
第3の補正処理について説明する。第3の補正処理では、断層像のフレーム端部において層領域が突出している場合に、この突出部位の自由曲線を補正する。
突出領域特定部233は、近似曲線演算部232により求められた近似曲線と、層領域とに基づいて、断層像中の突出領域を特定する。突出領域とは、近似曲線が層領域よりも眼底Efの奥行方向(+z方向)に位置し、かつ、奥行方向における近似曲線と層領域との間の距離が所定閾値以上である画像領域を示す。つまり、突出領域とは、近似曲線に対して層領域が大きく−z方向に突出している領域を示す。
距離算出部233aは、近似曲線上の各点と層領域との間の奥行方向における距離を算出する。この処理は、近似曲線上の全ての点(画素)について実行する必要はなく、所定の画素間隔毎(たとえば5ピクセル毎)に行うようにしてもよい。距離の算出処理は、たとえば、近似曲線上の点(画素)と層領域上の対応点(画素)との間の画素数をカウントし、隣接する画素の間隔を単位距離と当該カウント結果とに基づいて行うことができる。また、画像の計測倍率と距離計測対象の画素間の画像中における距離とに基づいて求めてもよい。なお、距離算出部233aにより演算される距離は、画像中の距離(xyz座標系で定義される距離や、画素の間隔)を実空間の距離に換算したものであってもよいし、画像中の距離をそのまま使用してもよい。
距離判断部233bは、距離算出部233aにより算出された各距離が所定閾値以上であるか判断する。この閾値は、たとえば多数の臨床例に基づいて事前に設定される。また、装置の計測精度などを考慮して閾値を設定することもできる。
画像領域特定部233cは、距離判断部233bにより識別情報が付与された近似曲線上の画素の集合、つまり距離が所定閾値以上と判断された近似曲線上の点の集合と、層領域とに挟まれた画像領域を特定して目的の突出領域とする。
連結領域特定部234は、突出領域特定部233により特定された突出領域を含み、かつ近似曲線及び層領域に囲まれた連結領域を特定する。この処理は、たとえば、画素に対するラベリング処理により実行される。このラベリング処理は、たとえば4連結(4近傍)又は8連結(8近傍)のラベリング処理である。
形態情報生成部235は、連結領域特定部234により特定された連結領域の形態を表す形態情報を生成する。形態情報としては、たとえば、特定された連結領域の個数、サイズ、分布状態などがある。形態情報生成部235は、乳頭領域判定部235a、分布画像形成部235b、カウント部235c及びサイズ算出部235dを有する。
乳頭領域判定部235aは、断層像を解析して、眼底Efの視神経乳頭に相当する乳頭領域がこの断層像に含まれるか判定する。視神経乳頭は、眼底Efにおける奥行方向(+z方向)への凹みとして断層像に描出される。乳頭領域判定部235aは、このような形状が断層像に描出されているか否か判定するものである。また、眼底Efの深部(脈絡膜や強膜)が描出された断層像を解析する場合には、視神経乳頭の深部に位置する組織の特徴的な形状が断層像に描出されているか否か判定するようにしてもよい。このような判定処理の例を以下に説明する。
分布画像形成部235bは、連結領域特定部234により特定された連結領域の分布状態を表す分布画像を形成する。たとえば、単一の断層像における連結領域の分布を表す分布画像を形成することができる。この処理は、たとえば、連結領域を他の画像領域と異なる態様(表示色、表示輝度等)で呈示するものである。
カウント部235cは、連結領域特定部234により特定された連結領域の個数をカウントする。この処理は、たとえば、分布画像に含まれる複数の連結領域(画素の集合)に対して所定の順序(たとえば分布画像の左上から右下に向かう順序)で番号1、2、・・・を順次に付与し、付与された最大の番号を連結領域の個数とすることにより実行される。なお、連結領域を特定する処理で実行されるラベリング処理において、連結領域をカウントする処理を並行して行うようにしてもよい。
サイズ算出部235dは、連結領域特定部234により特定された各連結領域のサイズを算出する。連結領域のサイズを表す指標としては、面積、径(直径、半径等)、体積などがある。以下、連結領域のサイズ算出処理の例を説明する。
ユーザインターフェイス240には、表示部240Aと操作部240Bとが含まれる。表示部240Aは、前述した演算制御ユニット200の表示デバイスや表示装置3を含んで構成される。操作部240Bは、前述した演算制御ユニット200の操作デバイスを含んで構成される。操作部240Bには、眼底解析装置1の筐体や外部に設けられた各種のボタンやキーが含まれていてもよい。たとえば眼底カメラユニット2が従来の眼底カメラと同様の筺体を有する場合、操作部240Bは、この筺体に設けられたジョイスティックや操作パネル等を含んでいてもよい。また、表示部240Aは、眼底カメラユニット2の筺体に設けられたタッチパネルなどの各種表示デバイスを含んでいてもよい。
ここで、信号光LSの走査及び断層像について説明しておく。
眼底解析装置1の動作について説明する。図11は、眼底解析装置1の動作の一例を表す。
被検眼EのOCT計測を行なって眼底Efの断層像を取得する。
層領域特定部231は、眼底Efの断層像の画素の画素値に基づいて、この断層像において網膜色素上皮層に相当する画像領域(層領域)を特定する。層領域特定部231により得られた情報は近似曲線演算部232に送られる。
特徴部位特定部232aは、ステップ2で特定された層領域中の画素の画素値に基づいて、この層領域の形状に基づく複数の特徴部位を特定する。
特徴部位補間部232bは、必要に応じ、層領域の特徴部位を追加する処理を行う。
自由曲線演算部232cは、ステップ3で特定された特徴部位及びステップ4で追加された特徴部位に基づいて、自由曲線を求める。
補正部232dは、必要に応じ、ステップ5で求められた自由曲線を補正する。それにより、断層像が示す断面にドルーゼンが存在しないと仮定した場合における網膜色素上皮層の推定形状を表す近似曲線が得られる。
距離算出部233aは、ステップ6(補正が行われない場合にはステップ5)で得られた近似曲線上の各点と層領域との間の奥行方向における距離を算出する。
距離判断部233bは、ステップ7で算出された各距離が所定閾値以上であるか判断する。
画像領域特定部233cは、ステップ8において距離が所定閾値以上と判断された近似曲線上の点の集合と、層領域とに挟まれた画像領域を特定する。この画像領域が突出領域となる。
連結領域特定部234は、ステップ9で特定された突出領域を含み、かつ近似曲線及び層領域に囲まれた連結領域を特定する。
乳頭領域判定部235aは、断層像を解析して、眼底Efの視神経乳頭に相当する乳頭領域がこの断層像に含まれるか判定する。乳頭領域が含まれると判定された場合、形態情報生成部235は、ステップ10で特定された連結領域のうちから、乳頭領域の近傍に位置する連結領域を除外する。
形態情報生成部235は、ステップ10で特定された連結領域(ステップ11で除外されたものを除く)の形態を表す形態情報を生成する。
画像処理部230は、ステップ12で生成された形態情報を含む解析結果呈示情報を生成する。主制御部211は、解析結果呈示情報に基づいて表示部240Aに解析結果を表示させる。この解析結果は、眼底Efにおけるドルーゼンの存在の有無を示す情報や、眼底Efに存在するドルーゼンのサイズや分布等を示す情報を含む。なお、解析結果呈示情報に基づいて解析レポートを印刷出力することも可能である。また、解析結果呈示情報や上記処理により得られた情報、更には患者や被検眼に関する情報などを外部装置に送信したり、記録媒体に記録させたりすることもできる。以上で、この動作例に係る処理は終了となる。
眼底解析装置1の効果について説明する。
以上に説明した構成は、この発明を好適に実施するための一例に過ぎない。よって、この発明の要旨の範囲内における任意の変形を適宜に施すことが可能である。
この発明に係る眼底解析プログラムについて説明する。この眼底解析プログラムは、眼底の層構造を描写する断層像を記憶する記憶部を有するコンピュータに後述の動作を実行させる。このコンピュータの例として、上記実施形態の演算制御ユニットがある。この眼底解析プログラムは、このコンピュータ自体に記憶されていてもよいし、このコンピュータと通信可能に接続されたサーバ等に記憶されていてもよい。
この発明に係る眼底解析方法について説明する。この眼底解析方法は、眼底の層構造を描写する断層像を解析するものであり、次のようなステップを含んで構成される。なお、この眼底解析方法を、次のようなステップを眼底解析装置(OCT装置等)に実行させるための装置制御方法として把握することも可能である。
断層像の画素の画素値に基づいて、網膜色素上皮層に相当する当該断層像中の層領域を特定する。
(第2のステップ)
層領域の形状に基づく近似曲線を求める。
(第3のステップ)
近似曲線が層領域よりも眼底の奥行方向に位置し、かつ近似曲線と層領域との間の奥行方向における距離が所定閾値以上である突出領域を特定する。
(第4のステップ)
突出領域を含み、かつ近似曲線及び層領域に囲まれた連結領域を特定する。
(第5のステップ)
連結領域の形態を表す形態情報を生成する。
3次元断層像の画素の画素値に基づいて、網膜色素上皮層に相当する当該断層像中の層領域を特定する。
(第2のステップ)
層領域の形状に基づく近似曲面を求める。
(第3のステップ)
近似曲面が層領域よりも眼底の奥行方向に位置し、かつ近似曲面と層領域との間の奥行方向における距離が所定閾値以上である突出領域を特定する。
(第4のステップ)
突出領域を含み、かつ近似曲面及び層領域に囲まれた連結領域を特定する。
(第5のステップ)
連結領域の形態を表す形態情報を生成する。
2 眼底カメラユニット
41 光路長変更部
42 ガルバノスキャナ
100 OCTユニット
101 光源ユニット
115 CCDイメージセンサ
200 演算制御ユニット
210 制御部
211 主制御部
212 記憶部
220 画像形成部
230 画像処理部
231 層領域特定部
232 近似曲線演算部
232a 特徴部位特定部
232b 特徴部位補間部
232c 自由曲線演算部
232d 補正部
232e 直線部位特定部
232f 第1変形部
232g 曲線部位特定部
232h 第2変形部
232i 突出判定部
232j 第3変形部
233 突出領域特定部
233a 距離算出部
233b 距離判断部
233c 画像領域特定部
234 連結領域特定部
235 形態情報生成部
235a 乳頭領域判定部
235b 分布画像形成部
235c カウント部
235d サイズ算出部
240A 表示部
240B 操作部
300 層領域
310、320、330、340 特徴部位
400 自由曲線
400a 内挿曲線
410、420、430 制御点
500 推定曲線
500a 外挿曲線
510 補正線分
600 突出領域
700 連結領域
800 内境界膜領域
900 分布画像
E 被検眼
Ef 眼底
LS 信号光
LR 参照光
LC 干渉光
G 断層像
F 断層像のフレーム
Claims (23)
- 眼底の層構造を描写する断層像を記憶する記憶部と、
前記断層像の画素の画素値に基づいて、網膜色素上皮層に相当する当該断層像中の層領域を特定する層領域特定部と、
前記層領域の形状に基づく近似曲線を求める近似曲線演算部と、
前記近似曲線が前記層領域よりも前記眼底の奥行方向に位置し、かつ前記奥行方向における前記近似曲線と前記層領域との間の距離が所定閾値以上である突出領域を特定する突出領域特定部と、
前記突出領域を含み、かつ前記近似曲線及び前記層領域に囲まれた連結領域を特定する連結領域特定部と、
前記連結領域の形態を表す形態情報を生成する形態情報生成部と
を有する眼底解析装置。 - 前記近似曲線演算部は、
前記層領域の形状に基づいて、前記層領域中の複数の特徴部位を特定する特徴部位特定部を含み、
前記複数の特徴部位に基づいて前記近似曲線を求める
ことを特徴とする請求項1に記載の眼底解析装置。 - 前記特徴部位特定部は、
前記層領域の形状に基づいて前記奥行方向における前記層領域中の最深部位を特定して特徴部位とし、
前記最深部位を通過しかつ前記層領域に接する直線を求め、
前記層領域と前記直線との接点を更なる特徴部位とする
ことを特徴とする請求項2に記載の眼底解析装置。 - 前記特徴部位特定部は、前記最深部位を通過する直線を前記最深部位を中心として回転させていくことにより接点を順次に特定する
ことを特徴とする請求項3に記載の眼底解析装置。 - 前記特徴部位特定部は、
前記最深部位を通過する直線を前記最深部位を中心として回転させて接点を特定し、
特定された接点を通過する直線を当該接点を中心として回転させて更なる接点を特定する
ことを特徴とする請求項3に記載の眼底解析装置。 - 前記近似曲線演算部は、隣接する2つの特徴部位の間の距離を求め、当該距離が所定値以上である場合に当該2つの特徴部位の間に新たな特徴部位を追加する特徴部位補間部を含む
ことを特徴とする請求項2〜請求項5のいずれか一項に記載の眼底解析装置。 - 前記近似曲線演算部は、前記複数の特徴部位に基づく自由曲線を求め、前記自由曲線に基づいて前記近似曲線を求める
ことを特徴とする請求項2〜請求項6のいずれか一項に記載の眼底解析装置。 - 前記近似曲線演算部は、前記自由曲線としてスプライン曲線を求める
ことを特徴とする請求項7に記載の眼底解析装置。 - 前記近似曲線演算部は、前記スプライン曲線として3次スプライン曲線を求める
ことを特徴とする請求項8に記載の眼底解析装置。 - 前記近似曲線演算部は、
前記層領域において実質的に直線的な部位を特定する直線部位特定部と、
前記自由曲線が当該直線部位よりも前記奥行方向に位置する場合に、前記自由曲線の当該部位を当該直線部位の位置に合わせるように前記自由曲線を変形する第1変形部と
を含み、
前記第1変形部による変形結果に基づいて前記近似曲線を求める
ことを特徴とする請求項7〜請求項9のいずれか一項に記載の眼底解析装置。 - 前記近似曲線演算部は、
前記自由曲線において前記層領域よりも前記奥行方向の逆方向に位置する部位を特定する曲線部位特定部と、
当該特定部位を前記層領域の位置に合わせるように前記自由曲線を変形する第2変形部と
を含み、
前記第2変形部による変形結果に基づいて前記近似曲線を求める
ことを特徴とする請求項7〜請求項10のいずれか一項に記載の眼底解析装置。 - 前記近似曲線演算部は、
前記断層像のフレームの端部近傍において前記層領域が前記奥行方向の逆方向に突出しているか判定する突出判定部と、
前記層領域が突出していると判定された場合に、当該突出部位に対応する前記自由曲線の部位を、前記フレームの中央側からの前記自由曲線の延長線に置換することで、前記自由曲線を変形する第3変形部と
を含み、
前記第3変形部による変形結果に基づいて前記近似曲線を求める
ことを特徴とする請求項7〜請求項11のいずれか一項に記載の眼底解析装置。 - 前記突出領域特定部は、
前記奥行方向における前記近似曲線上の各点と前記層領域との間の距離を算出し、
算出された距離が前記所定閾値以上であるか判断し、
前記所定閾値以上であると判断された前記近似曲線上の点の集合と前記層領域とに挟まれた画像領域を特定して前記突出領域とする
ことを特徴とする請求項1〜請求項12のいずれか一項に記載の眼底解析装置。 - 前記形態情報生成部は、
前記断層像を解析して、前記眼底の視神経乳頭に相当する乳頭領域が当該断層像に含まれるか判定する乳頭領域判定部を含み、
前記乳頭領域が含まれると判定された場合に、前記連結領域特定部により特定された前記連結領域のうち当該乳頭領域の近傍に位置する連結領域を除外して前記形態情報を生成する
ことを特徴とする請求項1〜請求項13のいずれか一項に記載の眼底解析装置。 - 前記乳頭領域判定部は、
前記断層像を解析して前記眼底の所定の特徴層に相当する特徴層領域を特定し、
特定された特徴層領域の形状に基づいて前記乳頭領域が含まれるか判定する
ことを特徴とする請求項14に記載の眼底解析装置。 - 前記所定の特徴層は、眼底において硝子体との境界をなす内境界膜であり、
前記乳頭領域判定部は、
前記特徴層領域において前記奥行方向に陥没している部位が存在するか判定し、
当該陥没部位が存在すると判定された場合に前記乳頭領域が含まれると判定する
ことを特徴とする請求項15に記載の眼底解析装置。 - 前記乳頭領域判定部は、被検眼が左眼であるか右眼であるかを示す左右眼情報の入力を受けて、
被検眼が左眼である場合、前記断層像のフレームの少なくとも左側端部近傍を解析することにより前記判定を行い、
被検眼が右眼である場合、前記フレームの少なくとも右側端部近傍を解析することにより前記判定を行う
ことを特徴とする請求項14〜請求項16のいずれか一項に記載の眼底解析装置。 - 光源からの光を信号光と参照光とに分割し、被検眼の眼底を経由した信号光と参照光路を経由した参照光とを重畳させて干渉光を生成して検出する光学系と、
干渉光の検出結果に基づいて眼底の断層像を形成する画像形成部と
を更に備え、
前記記憶部は、前記画像形成部により形成された断層像を記憶する
ことを特徴とする請求項1〜請求項17のいずれか一項に記載の眼底解析装置。 - 眼底の層構造を描写する3次元断層像を記憶する記憶部と、
前記3次元断層像の画素の画素値に基づいて、網膜色素上皮層に相当する当該断層像中の層領域を特定する層領域特定部と、
前記層領域の形状に基づく近似曲面を求める近似曲面演算部と、
前記近似曲面が前記層領域よりも前記眼底の奥行方向に位置し、かつ前記奥行方向における前記近似曲面と前記層領域との間の距離が所定閾値以上である突出領域を特定する突出領域特定部と、
前記突出領域を含み、かつ前記近似曲面及び前記層領域に囲まれた連結領域を特定する連結領域特定部と、
前記連結領域の形態を表す形態情報を生成する形態情報生成部と
を有する眼底解析装置。 - 眼底の層構造を描写する断層像を記憶する記憶部を有するコンピュータを、
前記断層像の画素の画素値に基づいて、網膜色素上皮層に相当する当該断層像中の層領域を特定する層領域特定部、
前記層領域の形状に基づく近似曲線を求める近似曲線演算部、
前記近似曲線が前記層領域よりも前記眼底の奥行方向に位置し、かつ前記近似曲線と前記層領域との間の前記奥行方向における距離が所定閾値以上である突出領域を特定する突出領域特定部、
前記突出領域を含み、かつ前記近似曲線及び前記層領域に囲まれた連結領域を特定する連結領域特定部、及び、
前記連結領域の形態を表す形態情報を生成する形態情報生成部
として機能させる眼底解析プログラム。 - 眼底の層構造を描写する3次元断層像を記憶する記憶部を有するコンピュータを、
前記3次元断層像の画素の画素値に基づいて、網膜色素上皮層に相当する当該断層像中の層領域を特定する層領域特定部、
前記層領域の形状に基づく近似曲面を求める近似曲面演算部、
前記近似曲面が前記層領域よりも前記眼底の奥行方向に位置し、かつ前記奥行方向における前記近似曲面と前記層領域との間の距離が所定閾値以上である突出領域を特定する突出領域特定部、
前記突出領域を含み、かつ前記近似曲面及び前記層領域に囲まれた連結領域を特定する連結領域特定部、及び、
前記連結領域の形態を表す形態情報を生成する形態情報生成部
として機能させる眼底解析プログラム。 - 眼底の層構造を描写する断層像を解析する眼底解析方法であって、
前記断層像の画素の画素値に基づいて、網膜色素上皮層に相当する当該断層像中の層領域を特定するステップと、
前記層領域の形状に基づく近似曲線を求めるステップと、
前記近似曲線が前記層領域よりも前記眼底の奥行方向に位置し、かつ前記近似曲線と前記層領域との間の前記奥行方向における距離が所定閾値以上である突出領域を特定するステップと、
前記突出領域を含み、かつ前記近似曲線及び前記層領域に囲まれた連結領域を特定するステップと、
前記連結領域の形態を表す形態情報を生成するステップと
を含む眼底解析方法。 - 眼底の層構造を描写する3次元断層像を解析する眼底解析方法であって、
前記3次元断層像の画素の画素値に基づいて、網膜色素上皮層に相当する当該断層像中の層領域を特定するステップと、
前記層領域の形状に基づく近似曲面を求めるステップと、
前記近似曲面が前記層領域よりも前記眼底の奥行方向に位置し、かつ前記奥行方向における前記近似曲面と前記層領域との間の距離が所定閾値以上である突出領域を特定するステップと、
前記突出領域を含み、かつ前記近似曲面及び前記層領域に囲まれた連結領域を特定するステップと、
前記連結領域の形態を表す形態情報を生成するステップと
を含む眼底解析方法。
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