JP2014166199A - Fundus analysis device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、光コヒーレンストモグラフィ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ：ＯＣＴ）を用いて取得された眼底の画像を解析する眼底解析装置に関する。 The present invention relates to a fundus analysis apparatus for analyzing a fundus image acquired using optical coherence tomography (OCT).
近年、レーザ光源等からの光ビームを用いて被測定物体の表面形態や内部形態を表す画像を形成するＯＣＴが注目を集めている。ＯＣＴは、Ｘ線ＣＴのような人体に対する侵襲性を持たないことから、特に医療分野や生物学分野における応用の展開が期待されている。たとえば眼科分野においては、眼底や角膜等の画像を形成する装置が実用化されている。 In recent years, OCT that forms an image representing the surface form or internal form of an object to be measured using a light beam from a laser light source or the like has attracted attention. Since OCT has no invasiveness to the human body like X-ray CT, it is expected to be applied particularly in the medical field and the biological field. For example, in the field of ophthalmology, an apparatus for forming an image of the fundus oculi or cornea has been put into practical use.
特許文献１には、いわゆる「フーリエドメインＯＣＴ（Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｄｏｍａｉｎ ＯＣＴ）」の手法を用いた装置が開示されている。すなわち、この装置は、被測定物体に対して低コヒーレンス光のビームを照射し、その反射光と参照光とを重ね合わせて干渉光を生成し、この干渉光のスペクトル強度分布を取得してフーリエ変換を施すことにより被測定物体の深度方向（ｚ方向）の形態を画像化するものである。更に、この装置は、光ビーム（信号光）をｚ方向に直交する１方向（ｘ方向）に走査するガルバノミラーを備え、それにより被測定物体の所望の測定対象領域の画像を形成するようになっている。この装置により形成される画像は、光ビームの走査方向（ｘ方向）に沿った深度方向（ｚ方向）の２次元断面像となる。なお、この手法は、特にスペクトラルドメイン（Ｓｐｅｃｔｒａｌ Ｄｏｍａｉｎ）とも呼ばれる。
特許文献２には、信号光を水平方向（ｘ方向）および垂直方向（ｙ方向）に走査（スキャン）することにより水平方向の２次元断面像を複数形成し、これら複数の断面像に基づいて測定範囲の３次元の断面情報を取得して画像化する技術が開示されている。この３次元画像化としては、たとえば、複数の断面像を垂直方向に並べて表示させる方法や（スタックデータなどと呼ばれる）、スタックデータに基づくボリュームデータ（ボクセルデータ）にレンダリング処理を施して３次元画像を形成する方法などがある。
In
特許文献３、４には、他のタイプのＯＣＴ装置が開示されている。特許文献３には、被測定物体に照射される光の波長を走査（波長掃引）し、各波長の光の反射光と参照光とを重ね合わせて得られる干渉光を検出してスペクトル強度分布を取得し、それに対してフーリエ変換を施すことにより被測定物体の形態を画像化するＯＣＴ装置が記載されている。このようなＯＣＴ装置は、スウェプトソース（Ｓｗｅｐｔ Ｓｏｕｒｃｅ）タイプなどと呼ばれる。スウェプトソースタイプはフーリエドメインタイプの一種である。
また、特許文献４には、所定のビーム径を有する光を被測定物体に照射し、その反射光と参照光とを重ね合わせて得られる干渉光の成分を解析することにより、光の進行方向に直交する断面における被測定物体の画像を形成するＯＣＴ装置が記載されている。このようなＯＣＴ装置は、フルフィールド（ｆｕｌｌ−ｆｉｅｌｄ）タイプ、或いはインファス（ｅｎ−ｆａｃｅ）タイプなどと呼ばれる。
In
特許文献５には、ＯＣＴを眼科分野に適用した構成が開示されている。なお、ＯＣＴが応用される以前には、被検眼を観察するための装置として眼底カメラ、スリットランプ、ＳＬＯ（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｌａｓｅｒ Ｏｐｈｔｈａｌｍｏｓｃｏｐｅ）などが使用されていた（たとえば特許文献６、特許文献７、特許文献８を参照）。眼底カメラは被検眼に照明光を照射し、その眼底反射光を受光することで眼底を撮影する装置である。スリットランプは、スリット光を用いて角膜の光切片を切り取ることにより角膜の断面の画像を取得する装置である。ＳＬＯは、レーザ光で眼底を走査し、その反射光を光電子増倍管等の高感度な素子で検出することにより眼底表面の形態を画像化する装置である。
ＯＣＴを用いた装置は、高精細の画像を取得できる点、更には断面像や３次元画像を取得できる点などにおいて、眼底カメラ等に対して優位性を持つ。 An apparatus using OCT has an advantage over a fundus camera or the like in that a high-definition image can be acquired, and further, a cross-sectional image or a three-dimensional image can be acquired.
このように、ＯＣＴを用いた装置は被検眼の様々な部位の観察に適用可能であり、また高精細な画像を取得できることから、様々な眼科疾患の診断への応用がなされてきている。 As described above, an apparatus using OCT can be applied to observation of various parts of an eye to be examined, and can acquire high-definition images, and thus has been applied to diagnosis of various ophthalmic diseases.
眼科診断では、疾患の有無や程度を評価するための様々な指標が用いられる。主要な指標としては、視力値、眼屈折力、眼圧値、眼軸長などがある。また、画像を解析して導出される指標としては、視神経乳頭陥凹（Ｃｕｐ）の径と視神経乳頭（Ｄｉｓｃ）の径との比（Ｃ／Ｄ比）や、視神経乳頭辺縁部（Ｒｉｍ）の幅と視神経乳頭の径との比（Ｒ／Ｄ比）などがある（たとえば特許文献９を参照）。近年では、ＯＣＴの普及に伴い、ＯＣＴ画像を解析して導出される指標が注目を集めている。その例として、網膜層厚解析やドルーゼン解析で得られる指標がある（たとえば特許文献１０を参照）。 In the ophthalmologic diagnosis, various indexes for evaluating the presence and degree of disease are used. Major indicators include visual acuity value, eye refractive power, intraocular pressure value, and axial length. In addition, as an index derived by analyzing the image, the ratio (C / D ratio) between the diameter of the optic disc depression (Cup) and the diameter of the optic disc (Disc), the optic disc margin (Rim) (R / D ratio) between the width of the optic nerve and the diameter of the optic disc (see, for example, Patent Document 9). In recent years, with the spread of OCT, an index derived by analyzing an OCT image has attracted attention. As an example, there is an index obtained by retinal layer thickness analysis or drusen analysis (see, for example, Patent Document 10).
この発明の目的は、眼底をＯＣＴ計測して取得された画像に基づく新規な指標を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a new index based on an image acquired by OCT measurement of the fundus.
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、眼底に対する光コヒーレンストモグラフィ計測により取得された、視神経乳頭の周囲領域の断面データを記憶する記憶部と、視神経乳頭に対して異なる方向に位置する２以上の断面データに基づいて、眼底の形態を評価するための指標を求める解析部とを有する眼底解析装置である。
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、前記解析部は、乳頭中心に関して対向位置に相当する断面データの１以上の組に基づいて、前記指標を求めることを特徴とする。
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、前記周囲領域は、乳頭中心を中心とする円形領域を含み、前記解析部は、前記円形領域を複数の部分領域に等分する領域分割部を含み、前記複数の部分領域のうち乳頭中心に関して対向位置に相当する部分領域に含まれる断面データに基づいて、前記指標を求めることを特徴とする。
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、前記断面データは、前記周囲領域における断面像を含み、前記解析部は、前記断面像を解析して、前記断面像の高さ方向における眼底の所定位置を取得する位置取得部と、前記複数の部分領域のそれぞれについて、当該部分領域における当該所定位置の平均値を算出する平均値算出部と、前記対向位置に相当する部分領域について算出された前記平均値に基づいて、当該対向方向における眼底の傾斜を示す傾斜情報を、前記指標として求める傾斜情報取得部とを含むことを特徴とする。
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の眼底解析装置であって、前記傾斜情報取得部は、前記複数の部分領域について算出された複数の前記平均値に基づき新たな平均値を算出し、前記新たな平均値に対する前記複数の平均値のそれぞれの変位量を算出し、前記変位量に基づいて前記傾斜情報を求めることを特徴とする。
請求項６に記載の発明は、請求項４または請求項５に記載の眼底解析装置であって、前記解析部は、前記傾斜情報に基づいて、前記円形領域における眼底の傾斜の分布を示す傾斜分布情報を作成する傾斜分布情報作成部を含むことを特徴とする。
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の眼底解析装置であって、前記傾斜分布情報に基づいて、前記円形領域における眼底の傾斜の分布を色分けした表示情報を表示部に表示させる表示制御部を有することを特徴とする。
請求項８に記載の発明は、請求項６に記載の眼底解析装置であって、前記傾斜分布情報に基づいて、前記円形領域において眼底の傾斜が最大となる方向を示す表示情報を表示部に表示させる表示制御部を有することを特徴とする。
請求項９に記載の発明は、請求項７または請求項８に記載の眼底解析装置であって、前記記憶部は、眼底の表面形態を示す眼底正面画像を記憶し、前記表示制御部は、前記眼底正面画像に重ねて前記表示情報を表示させることを特徴とする。
請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の眼底解析装置であって、眼底に光を照射し、その眼底反射光の検出データに基づいて前記眼底正面画像を取得する眼底正面画像取得部を有することを特徴とする。
請求項１１に記載の発明は、請求項１〜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、前記断面データは、視神経乳頭およびその周囲領域を含む３次元領域の断面形態を示す３次元断面像であることを特徴とする。
請求項１２に記載の発明は、請求項２〜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、前記断面データは、視神経乳頭およびその周囲領域を含む３次元領域の断面形態を示す３次元断面像であり、前記解析部は、前記３次元断面像を解析して乳頭中心を特定する乳頭中心特定部を含み、特定された乳頭中心に基づいて前記指標を求めることを特徴とする。
請求項１３に記載の発明は、請求項１１または請求項１２に記載の眼底解析装置であって、前記３次元領域に対する光コヒーレンストモグラフィ計測を実行することにより前記３次元断面像を取得する３次元断面像取得部を有することを特徴とする。
請求項１４に記載の発明は、請求項３〜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、前記円形領域に対する光コヒーレンストモグラフィ計測を実行することにより、前記円形領域の断面形態を示す２次元断面像を取得する２次元断面像取得部を有することを特徴とする。
請求項１５に記載の発明は、請求項１〜請求項１４のいずれか一項に記載の眼底解析装置であって、前記記憶部は、前記指標の範囲と疾患の程度とが対応付けられた対応情報を記憶し、前記解析部は、求められた指標および前記対応情報に基づいて疾患の程度を判定する疾患判定部を含むことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the invention according to
The invention according to
A third aspect of the present invention is the fundus analysis apparatus according to the second aspect, wherein the surrounding region includes a circular region centered on the center of the nipple, and the analysis unit includes the circular region as a plurality of portions. An area dividing unit that equally divides into areas is included, and the index is obtained based on cross-sectional data included in a partial area corresponding to the opposite position with respect to the nipple center among the plurality of partial areas.
The invention according to
The invention according to
The invention according to
The invention according to
The invention according to claim 8 is the fundus analysis apparatus according to
The invention according to
The invention described in
The invention according to
A twelfth aspect of the present invention is the fundus analysis apparatus according to any one of the second to tenth aspects, wherein the cross-sectional data includes a cross-sectional form of a three-dimensional region including the optic nerve head and its surrounding region. The analysis unit includes a nipple center specifying unit that analyzes the three-dimensional cross-sectional image and specifies a nipple center, and obtains the index based on the specified nipple center. And
A thirteenth aspect of the present invention is the fundus analysis apparatus according to the eleventh or twelfth aspect of the present invention, wherein the three-dimensional cross-sectional image is acquired by performing optical coherence tomography measurement on the three-dimensional region. It has a two-dimensional cross-sectional image acquisition unit.
The invention according to
The invention according to
この発明によれば、眼底をＯＣＴ計測して取得された画像に基づく新規な指標を提供することが可能である。 According to the present invention, it is possible to provide a new index based on an image acquired by OCT measurement of the fundus.
この発明に係る眼底解析装置の実施形態の一例について、図面を参照しながら詳細に説明する。この発明に係る眼底解析装置は、ＯＣＴを用いて眼底の２次元断面像や３次元断面像を形成する。この明細書では、ＯＣＴによって取得される画像をＯＣＴ画像と総称することがある。また、ＯＣＴ画像を形成するための計測動作をＯＣＴ計測と呼ぶことがある。なお、この明細書に記載された文献の記載内容を、以下の実施形態の内容として適宜援用することが可能である。 An example of an embodiment of a fundus analysis apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The fundus analysis apparatus according to the present invention forms a two-dimensional cross-sectional image or a three-dimensional cross-sectional image of the fundus using OCT. In this specification, images acquired by OCT may be collectively referred to as OCT images. In addition, a measurement operation for forming an OCT image may be referred to as OCT measurement. In addition, it is possible to use suitably the description content of the literature described in this specification as the content of the following embodiment.
以下の実施形態では、フーリエドメインタイプのＯＣＴを適用した構成について詳しく説明する。特に、実施形態に係る眼底解析装置は、特許文献５に開示された装置と同様に、スペクトラルドメインＯＣＴの手法を用いて眼底のＯＣＴ画像を取得可能であり、かつ光学的な計測によって眼底正面画像を取得可能である。なお、スペクトラルドメイン以外のタイプ、たとえばスウェプトソースＯＣＴの手法を用いる眼底解析装置に対して、この発明に係る構成を適用することが可能である。また、この実施形態ではＯＣＴ装置と眼底カメラとを組み合わせた装置について詳しく説明するが、眼底カメラ以外の眼底撮影装置、たとえばＳＬＯ、スリットランプ、眼科手術用顕微鏡などを用いて眼底正面画像を取得することが可能である。また、この実施形態に係る構成を、単体のＯＣＴ装置に組み込むことも可能である。
In the following embodiment, a configuration to which Fourier domain type OCT is applied will be described in detail. In particular, the fundus analysis apparatus according to the embodiment can acquire an OCT image of the fundus using the spectral domain OCT technique, as in the apparatus disclosed in
実施形態に係る眼底解析装置は、眼底の光コヒーレンストモグラフィ計測を行うことで取得された画像に基づいて、被検眼の診断材料となる新規な指標を提供するものである。この指標は、視神経乳頭の近傍部位の傾斜状態（乳頭傾斜と呼ぶことがある）を示すものである。乳頭傾斜は近視に伴う鼻側の隆起および耳側の平坦化によって発生すること、そして、強度近視眼では近視の程度と乳頭径とが比例関係にあることが知られている。また、近視眼で緑内障が増加していること、更には、緑内障眼では乳頭傾斜に伴い乳頭周囲網脈絡膜萎縮が拡大し、それが視野障害と関係している点が指摘されている。このように、乳頭傾斜の定量化は病態の把握に必要と考えられる。 The fundus analysis apparatus according to the embodiment provides a new index serving as a diagnostic material for the eye to be examined based on an image acquired by performing optical coherence tomography measurement of the fundus. This index indicates the tilted state (sometimes referred to as the nipple tilt) of the vicinity of the optic disc. It is known that the nipple inclination occurs due to the nasal bulge and ear-side flattening associated with myopia, and that the degree of myopia and the nipple diameter are proportional to each other in high myopia. In addition, it has been pointed out that glaucoma is increasing in myopic eyes, and that in the glaucoma eyes, periapical choroidal atrophy increases with nipple inclination, which is related to visual field impairment. Thus, quantification of the nipple inclination is considered necessary for understanding the pathological condition.
［構成］
図１および図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およ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ＯＣＴ画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。
[Constitution]
As shown in FIGS. 1 and 2, the
〔眼底カメラユニット〕
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（眼底正面画像）を取得するための光学系が設けられている。眼底正面画像には、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、また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ってもよい。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。
[Fundus camera unit]
The
眼底カメラユニット２には、被検者の顔を支持するための顎受けや額当てが設けられている。更に、眼底カメラユニット２には、照明光学系１０と撮影光学系３０が設けられている。照明光学系１０は眼底Ｅｆに照明光を照射する。撮影光学系３０は、この照明光の眼底反射光を撮像装置（ＣＣＤイメージセンサ（単にＣＣＤと呼ぶことがある）３５、３８。）に導く。また、撮影光学系３０は、ＯＣＴユニット１００からの信号光を眼底Ｅｆに導き、かつ眼底Ｅｆを経由した信号光をＯＣＴユニット１００に導く。
The
照明光学系１０の観察光源１１は、たとえばハロゲンランプまたはＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）により構成される。観察光源１１から出力された光（観察照明光）は、曲面状の反射面を有する反射ミラー１２により反射され、集光レンズ１３を経由し、可視カットフィルタ１４を透過して近赤外光となる。更に、観察照明光は、撮影光源１５の近傍にて一旦集束し、ミラー１６により反射され、リレーレンズ１７、１８、絞り１９およびリレーレンズ２０を経由する。そして、観察照明光は、孔開きミラー２１の周辺部（孔部の周囲の領域）にて反射され、ダイクロイックミラー４６を透過し、対物レンズ２２により屈折されて眼底Ｅｆを照明する。
The observation
観察照明光の眼底反射光は、対物レンズ２２により屈折され、ダイクロイックミラー４６を透過し、孔開きミラー２１の中心領域に形成された孔部を通過し、ダイクロイックミラー５５を透過し、合焦レンズ３１を経由し、ミラー３２により反射される。更に、この眼底反射光は、ハーフミラー３９Ａを透過し、ダイクロイックミラー３３により反射され、集光レンズ３４によりＣＣＤイメージセンサ３５の受光面に結像される。ＣＣＤイメージセンサ３５は、たとえば所定のフレームレートで眼底反射光を検出する。表示装置３には、ＣＣＤイメージセンサ３５により検出された眼底反射光に基づく画像（観察画像）が表示される。なお、撮影光学系３０のピントが前眼部に合わせられている場合、被検眼Ｅの前眼部の観察画像が表示される。
The fundus reflection light of the observation illumination light is refracted by the
撮影光源１５は、たとえばキセノンランプまたはＬＥＤにより構成される。撮影光源１５から出力された光（撮影照明光）は、観察照明光と同様の経路を通って眼底Ｅｆに照射される。撮影照明光の眼底反射光は、観察照明光のそれと同様の経路を通ってダイクロイックミラー３３まで導かれ、ダイクロイックミラー３３を透過し、ミラー３６により反射され、集光レンズ３７によりＣＣＤイメージセンサ３８の受光面に結像される。表示装置３には、ＣＣＤイメージセンサ３８により検出された眼底反射光に基づく画像（撮影画像）が表示される。なお、観察画像を表示する表示装置３と撮影画像を表示する表示装置３は、同一のものであってもよいし、異なるものであってもよい。また、被検眼Ｅを赤外光で照明して同様の撮影を行う場合には、赤外の撮影画像が表示される。
The
ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）３９は、固視標や視力測定用指標を表示する。固視標は被検眼Ｅを固視させるための指標であり、眼底撮影時やＯＣＴ計測時などに使用される。 An LCD (Liquid Crystal Display) 39 displays a fixation target and an eyesight measurement index. The fixation target is an index for fixing the eye E to be examined, and is used at the time of fundus photographing or OCT measurement.
ＬＣＤ３９から出力された光は、その一部がハーフミラー３９Ａにて反射され、ミラー３２に反射され、合焦レンズ３１およびダイクロイックミラー５５を経由し、孔開きミラー２１の孔部を通過し、ダイクロイックミラー４６を透過し、対物レンズ２２により屈折されて眼底Ｅｆに投影される。
A part of the light output from the
ＬＣＤ３９の画面上における固視標の表示位置を変更することにより、被検眼Ｅの固視位置を変更できる。被検眼Ｅの固視位置としては、たとえば従来の眼底カメラと同様に、眼底Ｅｆの黄斑部を中心とする画像を取得するための位置や、視神経乳頭を中心とする画像を取得するための位置や、黄斑部と視神経乳頭との間の眼底中心を中心とする画像を取得するための位置などがある。また、固視標の表示位置を任意に変更することも可能である。
By changing the display position of the fixation target on the screen of the
更に、眼底カメラユニット２には、従来の眼底カメラと同様にアライメント光学系５０とフォーカス光学系６０が設けられている。アライメント光学系５０は、被検眼Ｅに対する装置光学系の位置合わせ（アライメント）を行うための指標（アライメント指標）を生成する。フォーカス光学系６０は、眼底Ｅｆに対してフォーカス（ピント）を合わせるための指標（スプリット指標）を生成する。
Further, the
アライメント光学系５０のＬＥＤ５１から出力された光（アライメント光）は、絞り５２、５３およびリレーレンズ５４を経由してダイクロイックミラー５５により反射され、孔開きミラー２１の孔部を通過し、ダイクロイックミラー４６を透過し、対物レンズ２２により被検眼Ｅの角膜に投影される。
The light (alignment light) output from the
アライメント光の角膜反射光は、対物レンズ２２、ダイクロイックミラー４６および上記孔部を経由し、その一部がダイクロイックミラー５５を透過し、合焦レンズ３１を通過し、ミラー３２により反射され、ハーフミラー３９Ａを透過し、ダイクロイックミラー３３に反射され、集光レンズ３４によりＣＣＤイメージセンサ３５の受光面に投影される。ＣＣＤイメージセンサ３５による受光像（アライメント指標）は、観察画像とともに表示装置３に表示される。ユーザは、従来の眼底カメラと同様の操作を行ってアライメントを実施する。また、演算制御ユニット２００がアライメント指標の位置を解析して光学系を移動させることによりアライメントを行ってもよい（オートアライメント機能）。
The corneal reflection light of the alignment light passes through the
フォーカス調整を行う際には、照明光学系１０の光路上に反射棒６７の反射面が斜設される。フォーカス光学系６０のＬＥＤ６１から出力された光（フォーカス光）は、リレーレンズ６２を通過し、スプリット指標板６３により２つの光束に分離され、二孔絞り６４を通過し、ミラー６５に反射され、集光レンズ６６により反射棒６７の反射面に一旦結像されて反射される。更に、フォーカス光は、リレーレンズ２０を経由し、孔開きミラー２１に反射され、ダイクロイックミラー４６を透過し、対物レンズ２２により屈折されて眼底Ｅｆに投影される。
When performing the focus adjustment, the reflecting surface of the reflecting
フォーカス光の眼底反射光は、アライメント光の角膜反射光と同様の経路を通ってＣＣＤイメージセンサ３５により検出される。ＣＣＤイメージセンサ３５による受光像（スプリット指標）は、観察画像とともに表示装置３に表示される。演算制御ユニット２００は、従来と同様に、スプリット指標の位置を解析して合焦レンズ３１およびフォーカス光学系６０を移動させてピント合わせを行う（オートフォーカス機能）。また、スプリット指標を視認しつつ手動でピント合わせを行ってもよい。
The fundus reflection light of the focus light is detected by the
ダイクロイックミラー４６は、眼底撮影用の光路からＯＣＴ計測用の光路を分岐させている。ダイクロイックミラー４６は、ＯＣＴ計測に用いられる波長帯の光を反射し、眼底撮影用の光を透過させる。このＯＣＴ計測用の光路には、ＯＣＴユニット１００側から順に、コリメータレンズユニット４０と、光路長変更部４１と、ガルバノスキャナ４２と、合焦レンズ４３と、ミラー４４と、リレーレンズ４５とが設けられている。
The
光路長変更部４１は、図１に示す矢印の方向に移動可能とされ、ＯＣＴ計測用の光路の光路長を変更する。この光路長の変更は、被検眼Ｅの眼軸長に応じた光路長の補正や、干渉状態の調整などに利用される。光路長変更部４１は、たとえばコーナーキューブと、これを移動する機構とを含んで構成される。
The optical path
ガルバノスキャナ４２は、ＯＣＴ計測用の光路を通過する光（信号光ＬＳ）の進行方向を変更する。それにより、眼底Ｅｆを信号光ＬＳで走査することができる。ガルバノスキャナ４２は、たとえば、信号光ＬＳをｘ方向に走査するガルバノミラーと、ｙ方向に走査するガルバノミラーと、これらを独立に駆動する機構とを含んで構成される。それにより、信号光ＬＳをｘｙ平面上の任意の方向に走査することができる。
The
〔ＯＣＴユニット〕
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ＯＣＴ画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。
[OCT unit]
An example of the configuration of the
なお、スウェプトソースタイプのＯＣＴ装置の場合には、低コヒーレンス光源を出力する光源の代わりに波長掃引光源が設けられるとともに、干渉光をスペクトル分解する光学部材が設けられない。一般に、ＯＣＴユニット１００の構成については、光コヒーレンストモグラフィのタイプに応じた公知の技術を任意に適用することができる。
In the case of a swept source type OCT apparatus, a wavelength swept light source is provided instead of a light source that outputs a low coherence light source, and an optical member that spectrally decomposes interference light is not provided. In general, for the configuration of the
光源ユニット１０１は広帯域の低コヒーレンス光Ｌ０を出力する。低コヒーレンス光Ｌ０は、たとえば、近赤外領域の波長帯（約８００ｎｍ〜９００ｎｍ程度）を含み、数十マイクロメートル程度の時間的コヒーレンス長を有する。なお、人眼では視認できない波長帯、たとえば１０４０〜１０６０ｎｍ程度の中心波長を有する近赤外光を低コヒーレンス光Ｌ０として用いてもよい。
The
光源ユニット１０１は、スーパールミネセントダイオード（Ｓｕｐｅｒ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ Ｄｉｏｄｅ：ＳＬＤ）や、ＬＥＤや、ＳＯＡ（Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｏｐｔｉｃａｌ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）等の光出力デバイスを含んで構成される。
The
光源ユニット１０１から出力された低コヒーレンス光Ｌ０は、光ファイバ１０２によりファイバカプラ１０３に導かれて信号光ＬＳと参照光ＬＲに分割される。
The low-coherence light L0 output from the
参照光ＬＲは、光ファイバ１０４により導かれて光減衰器（アッテネータ）１０５に到達する。光減衰器１０５は、公知の技術を用いて、演算制御ユニット２００の制御の下、光ファイバ１０４に導かれる参照光ＬＲの光量を自動で調整する。光減衰器１０５により光量が調整された参照光ＬＲは、光ファイバ１０４により導かれて偏波調整器（偏波コントローラ）１０６に到達する。偏波調整器１０６は、たとえば、ループ状にされた光ファイバ１０４に対して外部から応力を与えることで、光ファイバ１０４内を導かれる参照光ＬＲの偏光状態を調整する装置である。なお、偏波調整器１０６の構成はこれに限定されるものではなく、任意の公知技術を用いることが可能である。偏波調整器１０６により偏光状態が調整された参照光ＬＲは、ファイバカプラ１０９に到達する。
The reference light LR is guided by the
ファイバカプラ１０３により生成された信号光ＬＳは、光ファイバ１０７により導かれ、コリメータレンズユニット４０により平行光束とされる。更に、信号光ＬＳは、光路長変更部４１、ガルバノスキャナ４２、合焦レンズ４３、ミラー４４、およびリレーレンズ４５を経由してダイクロイックミラー４６に到達する。そして、信号光ＬＳは、ダイクロイックミラー４６により反射され、対物レンズ２２により屈折されて眼底Ｅｆに照射される。信号光ＬＳは、眼底Ｅｆの様々な深さ位置において散乱（反射を含む）される。眼底Ｅｆによる信号光ＬＳの後方散乱光は、往路と同じ経路を逆向きに進行してファイバカプラ１０３に導かれ、光ファイバ１０８を経由してファイバカプラ１０９に到達する。
The signal light LS generated by the
ファイバカプラ１０９は、信号光ＬＳの後方散乱光と、光ファイバ１０４を経由した参照光ＬＲとを干渉させる。これにより生成された干渉光ＬＣは、光ファイバ１１０により導かれて出射端１１１から出射される。更に、干渉光ＬＣは、コリメータレンズ１１２により平行光束とされ、回折格子１１３により分光（スペクトル分解）され、集光レンズ１１４により集光されてＣＣＤイメージセンサ１１５の受光面に投影される。なお、図２に示す回折格子１１３は透過型であるが、たとえば反射型の回折格子など、他の形態の分光素子を用いることも可能である。
The
ＣＣＤイメージセンサ１１５は、たとえばラインセンサであり、分光された干渉光ＬＣの各スペクトル成分を検出して電荷に変換する。ＣＣＤイメージセンサ１１５は、この電荷を蓄積して検出信号を生成し、これを演算制御ユニット２００に送る。
The
この実施形態ではマイケルソン型の干渉計を採用しているが、たとえばマッハツェンダー型など任意のタイプの干渉計を適宜に採用することが可能である。また、ＣＣＤイメージセンサに代えて、他の形態のイメージセンサ、たとえばＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサなどを用いることが可能である。 In this embodiment, a Michelson type interferometer is employed, but any type of interferometer such as a Mach-Zehnder type can be appropriately employed. Further, in place of the CCD image sensor, another form of image sensor such as a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) image sensor can be used.
〔演算制御ユニット〕
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ＯＣＴ画像を形成する。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。
[Calculation control unit]
The configuration of the
また、演算制御ユニット２００は、眼底カメラユニット２、表示装置３およびＯＣＴユニット１００の各部を制御する。たとえば演算制御ユニット２００は、眼底ＥｆのＯＣＴ画像を表示装置３に表示させる。
The
また、眼底カメラユニット２の制御として、演算制御ユニット２００は、観察光源１１、撮影光源１５およびＬＥＤ５１、６１の動作制御、ＬＣＤ３９の動作制御、合焦レンズ３１、４３の移動制御、反射棒６７の移動制御、フォーカス光学系６０の移動制御、光路長変更部４１の移動制御、ガルバノスキャナ４２の動作制御などを行う。
As the control of the
また、ＯＣＴユニット１００の制御として、演算制御ユニット２００は、光源ユニット１０１の動作制御、光減衰器１０５の動作制御、偏波調整器１０６の動作制御、ＣＣＤイメージセンサ１１５の動作制御などを行う。
As control of the
演算制御ユニット２００は、たとえば、従来のコンピュータと同様に、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などを含んで構成される。ハードディスクドライブ等の記憶装置には、眼底解析装置１を制御するためのコンピュータプログラムが記憶されている。演算制御ユニット２００は、各種の回路基板、たとえばＯＣＴ画像を形成するための回路基板を備えていてもよい。また、演算制御ユニット２００は、キーボードやマウス等の操作デバイス（入力デバイス）や、ＬＣＤ等の表示デバイスを備えていてもよい。
The
眼底カメラユニット２、表示装置３、ＯＣＴユニット１００および演算制御ユニット２００は、一体的に（つまり単一の筺体内に）構成されていてもよいし、２つ以上の筐体に別れて構成されていてもよい。
The
〔制御系〕
眼底解析装置１の制御系の構成について図３および図４を参照しつつ説明する。
[Control system]
The configuration of the control system of the
（制御部）
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。
(Control part)
The control system of the
（主制御部）
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およ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および偏波調整器１０６を制御する。
(Main control unit)
The
合焦駆動部３１Ａは、合焦レンズ３１を光軸方向に移動させる。それにより、撮影光学系３０の合焦位置が変更される。なお、主制御部２１１は、図示しない光学系駆動部を制御して、眼底カメラユニット２に設けられた光学系を３次元的に移動させることもできる。この制御は、アライメントやトラッキングにおいて用いられる。トラッキングとは、被検眼Ｅの眼球運動に合わせて装置光学系を移動させるものである。トラッキングを行う場合には、事前にアライメントとピント合わせが実行される。トラッキングは、装置光学系の位置を眼球運動に追従させることにより、アライメントとピントが合った好適な位置関係を維持する機能である。
The focusing
また、主制御部２１１は、記憶部２１２にデータを書き込む処理や、記憶部２１２からデータを読み出す処理を行う。
Further, the
（記憶部）
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の例として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、左眼／右眼の識別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。
(Memory part)
The
図４に示すように、記憶部２１２には、断面データ２１２１と、眼底正面画像２１２２と、対応情報２１２３とが記憶される。
As illustrated in FIG. 4, the
（断面データ）
断面データ２１２１は、眼底Ｅｆに対するＯＣＴ計測により取得された、視神経乳頭の周囲領域を示すデータを含む。周囲領域は、眼底Ｅｆの視神経乳頭の近傍の領域であり、その形状やサイズは任意に設定される。断面データ２１２１は、視神経乳頭の領域を含んでいてもよい。
(Cross section data)
The
断面データ２１２１は、目的の指標（乳頭傾斜）を求めるための検査対象部位のデータを含む。この検査対象部位はたとえば円形の領域であり、その中心は視神経乳頭の中心（乳頭中心）に設定され、かつその直径は３．４ｍｍに設定される。なお、この円形領域は、眼底Ｅｆを正面側から見た形状が円形であることを意味し、３次元座標系（ｘｙｚ座標系）においては、乳頭中心を軸とし、所定の直径を有する円筒状の領域である。なお、この直径は、円形領域が視神経乳頭の縁の径（Ｄｉｓｃ径）よりも外側に位置するように設定される。
The
断面データ２１２１の例として、視神経乳頭および周囲領域を３次元スキャン（後述）して得られる３次元断面像や、周囲領域を円スキャン（後述）して得られる２次元断面像がある。この円スキャンにおいて、その中心は乳頭中心に設定され、かつその直径は３．４ｍｍに設定される。
Examples of the
断面データ２１２１は断面像には限定されない。断面データ２１２１は、乳頭傾斜を求めるために必要な任意の形態のデータである。より具体的には、断面データ２１２１は、眼底Ｅｆの断面像から乳頭傾斜を取得するための処理における、当初のデータ（断面像）または中間生成データである。後述のように、この実施形態では解析部２３１が乳頭傾斜を導出するので、断面データ２１２１は、断面像、または乳頭傾斜が得られるまでの処理で生成されるデータであってよい。なお、この実施形態においては、眼底解析装置１自身が断面像を取得し、かつ解析部２３１が乳頭傾斜を求める構成であるから、断面像を断面データ２１２１とするのが自然であるが、解析部２３１による処理を途中まで実行し、その中間生成データを断面データ２１２１とすることも可能である。
The
（眼底正面画像）
眼底正面画像２１２２は、眼底Ｅｆの表面形態を示す画像である。眼底正面画像２１２２は、眼底カメラ、ＳＬＯ、スリットランプ等の眼底撮影装置によって取得される。この実施形態では、眼底カメラユニット２により取得された画像が眼底正面画像２１２２として記憶される。
(Fundus front image)
The
（対応情報）
対応情報２１２３は、乳頭傾斜に基づいて被検眼Ｅの疾患の判定を行うために用いられる。対応情報２１２３には、乳頭傾斜の範囲と疾患の程度とが対応付けられている。対象となる疾患としては、近視や緑内障など、乳頭傾斜との関連が認められる疾患または関連が想定される疾患がある。疾患の程度には、疾患の有無および疾患の進行度合が含まれる。疾患の程度は、たとえば、他の診断手法（近視の程度を測定する屈折検査、緑内障の程度を測定する視野検査など）によって定義される。
(Correspondence information)
The
近視に関する対応情報２１２３の例として、乳頭傾斜の第１の範囲と近視の程度の第１の範囲（近視なし）とが対応付けられ、乳頭傾斜の第２の範囲と近視の程度の第２の範囲（弱近視）とが対応付けられ、乳頭傾斜の第３の範囲と近視の程度の第３の範囲（強度近視）とが対応付けられたものを適用することができる。
As an example of the
緑内障に関する対応情報２１２３の例として、乳頭傾斜の第１の範囲と緑内障の程度の第１の範囲（緑内障なし）とが対応付けられ、乳頭傾斜の第２の範囲と緑内障の程度の第２の範囲（軽度）とが対応付けられ、乳頭傾斜の第３の範囲と緑内障の程度の第３の範囲（中度）とが対応付けられ、乳頭傾斜の第４の範囲と緑内障の程度の第４の範囲（重度）とが対応付けられたものを適用することができる。
As an example of the
（画像形成部）
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２次元断面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。
(Image forming part)
The
画像形成部２２０は、たとえば、前述の回路基板を含んで構成される。なお、この明細書では、「画像データ」と、それに基づく「画像」とを同一視することがある。
The
（データ処理部）
データ処理部２３０は、画像形成部２２０により形成された２次元断面像に対して各種の画像処理や解析処理を施す。たとえば、データ処理部２３０は、画像の輝度補正等の各種補正処理を実行する。また、データ処理部２３０は、眼底カメラユニット２により得られた画像（眼底正面画像、前眼部像等）に対して各種の画像処理や解析処理を施す。
(Data processing part)
The
データ処理部２３０は、複数の２次元断面像の間の画素を補間する補間処理などの公知の画像処理を実行して、眼底Ｅｆの３次元断面像の画像データを形成する。なお、３次元断面像の画像データとは、３次元座標系により画素の位置が定義された画像データを意味する。３次元断面像の画像データとしては、３次元的に配列されたボクセルからなる画像データがある。この画像データは、ボリュームデータ或いはボクセルデータなどと呼ばれる。ボリュームデータに基づく画像を表示させる場合、データ処理部２３０は、このボリュームデータに対してレンダリング処理（ボリュームレンダリングやＭＩＰ（Ｍａｘｉｍｕｍ Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ：最大値投影）など）を施して、特定の視線方向から見たときの擬似的な３次元断面像の画像データを形成する。表示部２４１等の表示デバイスには、この擬似的な３次元断面像が表示される。
The
また、３次元断面像の画像データとして、複数の断面像のスタックデータを形成することも可能である。スタックデータは、複数の走査線に沿って得られた複数の断面像を、走査線の位置関係に基づいて３次元的に配列させることで得られる画像データである。すなわち、スタックデータは、元々個別の２次元座標系により定義されていた複数の断面像を、１つの３次元座標系により表現する（つまり１つの３次元空間に埋め込む）ことにより得られる画像データである。 It is also possible to form stack data of a plurality of cross-sectional images as image data of a three-dimensional cross-sectional image. The stack data is image data obtained by three-dimensionally arranging a plurality of cross-sectional images obtained along a plurality of scanning lines based on the positional relationship of the scanning lines. That is, stack data is image data obtained by expressing a plurality of cross-sectional images originally defined by individual two-dimensional coordinate systems by one three-dimensional coordinate system (that is, by embedding them in one three-dimensional space). is there.
（解析部）
図３に示すように、データ処理部２３０には解析部２３１が設けられている。解析部２３１は、記憶部２１２に記憶された断面データ２１２１に基づいて、眼底Ｅｆの指標を求める。この実施形態では、断面データ２１２１として２次元断面像または３次元断面像が用いられる。
(Analysis Department)
As shown in FIG. 3, the
断面データ２１２１は、視神経乳頭に対して異なる方向に位置する２以上の断面データを含む。解析部２３１は、このような２以上の断面データに基づいて、これら断面データの位置により定義される方向における乳頭傾斜を求める。この場合、各断面データは、たとえば１つのＡラインに相当するＯＣＴ画像である。
The
この処理の例として、解析部２３１は、乳頭中心に関して対向位置に相当する断面データの１以上の組に基づいて、これら断面データの位置により定義される方向における乳頭傾斜を求める。より具体的に説明すると、乳頭中心を通過する任意の線分上には、２つの断面データが位置する。これら断面データが「乳頭中心に関して対向位置に相当する断面データの組」に該当する。この１つの組により求められる乳頭傾斜は、当該線分に沿う方向における傾斜である。また、このような組のうち近傍に位置するものを総合的に考慮して、乳頭傾斜の１つの値を求めることが可能である（後述）。
As an example of this processing, the
なお、乳頭傾斜の算出に用いられる断面データは、乳頭中心に関して対向位置に存在するものには限定されない。たとえば、乳頭中心に関して直交する位置（たとえば０時の位置と３時の位置）に存在する断面データに基づいて、互いに直交する２つの方向における傾斜のねじれを示す情報を求めることができる。また、任意の２つの方向の断面データに基づいて、これら２つの方向の間の方向（たとえば中間の方向）における乳頭傾斜を推定することができる。 In addition, the cross-sectional data used for the calculation of the nipple inclination is not limited to data existing at the opposite position with respect to the nipple center. For example, based on cross-sectional data existing at a position orthogonal to the nipple center (for example, a position at 0 o'clock and a position at 3 o'clock), information indicating the torsion of inclination in two directions orthogonal to each other can be obtained. Further, based on the cross-sectional data in any two directions, the nipple inclination in a direction between these two directions (for example, an intermediate direction) can be estimated.
以上のような処理を行う解析部２３１の具体例を図４に示す。本例の解析部２３１は、乳頭中心特定部２３１１と、領域分割部２３１２と、層位置取得部２３１３と、平均値算出部２３１４と、傾斜情報取得部２３１５と、傾斜分布情報作成部２３１６と、疾患判定部２３１７とを含む。
A specific example of the
（乳頭中心特定部）
乳頭中心特定部２３１１は、３次元断面像に基づいて指標を求める場合に機能する。３次元断面像は、視神経乳頭およびその周囲領域を含む３次元領域の断面形態を示す画像である。乳頭中心特定部２３１１は、３次元断面像を解析して乳頭中心を特定する。この処理はたとえば次のようにして実行される。
(Nipple center specific part)
The nipple
まず、乳頭中心特定部２３１１は、３次元断面像を解析して、視神経乳頭の縁に相当する画像領域を特定する。視神経乳頭は眼底表面の＋ｚ方向への深い陥没部位であることを考慮すると、この処理は、たとえば、３次元断面像において眼底表面に相当する画像領域（眼底表面領域）を特定する処理と、この眼底表面領域において＋ｚ方向へ陥没している（画像領域）乳頭領域を特定する処理と、この乳頭領域の−ｚ側の端部に相当する画像領域（縁領域）を特定する処理とを含む。
First, the nipple
次に、乳頭中心特定部２３１１は、特定された縁領域の形状を円近似または楕円近似する。続いて、乳頭中心特定部２３１１は、取得された近似円または近似楕円の中心を求める。この中心が、この３次元断面像における乳頭中心として用いられる。
Next, the nipple
乳頭中心を求める処理は、自動処理には限られない。たとえば、眼底正面画像２１２２の表示画像に対してユーザが乳頭中心を指定した場合、乳頭中心特定部２３１１が、その指定位置に対応する３次元断面像の位置を特定し、この特定位置を目的の乳頭中心として用いるように構成することができる。また、乳頭中心特定部２３１１は、３次元断面像の解析結果に基づいて、ユーザによる指定位置を補正することができる。
The process for obtaining the nipple center is not limited to the automatic process. For example, when the user designates the nipple center with respect to the display image of the
また、ＯＣＴ計測時には視神経乳頭を計測するための固視位置が適用されるので、この固視位置情報を３次元断面像に対応づけて記憶部２１２に記憶させることができる。その場合、この固視位置情報を参照して乳頭中心を特定することが可能である。
Further, since a fixation position for measuring the optic disc is applied during OCT measurement, the fixation position information can be stored in the
乳頭中心特定部２３１１は、特定された乳頭中心の情報、たとえば３次元断面像において乳頭中心に相当する位置を示す座標情報を、領域分割部２３１２および層位置取得部２３１３に送る。
The nipple
（領域分割部）
領域分割部２３１２は、乳頭傾斜の導出に適用される画像領域を複数の部分領域に分割する。この実施形態では、乳頭中心を中心とし所定の径を有する円形領域が適用され、領域分割部２３１２は、この円形領域を複数の部分領域に等分する。
(Region division)
The
３次元断面像から乳頭傾斜を求める場合、たとえば領域分割部２３１２は、乳頭中心特定部２３１１から入力された乳頭中心の座標と、あらかじめ設定された径とに基づいて、３次元断面像における円形領域（円筒領域）を設定し、この円形領域をその円周に沿う複数の部分領域に等分する。
When determining the nipple inclination from the three-dimensional cross-sectional image, for example, the
乳頭中心の周りを円スキャンすることで取得された２次元断面像から乳頭傾斜を求める場合、領域分割部２３１２は、この２次元断面像が示す円形領域（円筒領域）を、その円周に沿う複数の部分領域に等分する。
When obtaining the nipple inclination from the two-dimensional cross-sectional image acquired by circular scanning around the center of the nipple, the
円形領域の分割態様の例を図５Ａ〜図５Ｃに示す。図５Ａにおいて、符号Ｄは眼底Ｅｆの視神経乳頭（の縁）を示し、符号Ｃは乳頭中心を示す。また、符号Ｒは円形領域を示す。円形領域Ｒは、視神経乳頭Ｄの周囲に設定され、かつ、乳頭中心Ｃを中心とする領域である。 Examples of the circular area division mode are shown in FIGS. 5A to 5C. In FIG. 5A, the symbol D indicates the optic nerve head (edge) of the fundus oculi Ef, and the symbol C indicates the center of the nipple. Reference numeral R indicates a circular region. The circular region R is a region set around the optic disc D and centered on the nipple center C.
図５Ｂにおいて、符号Ｇ１は、円形領域Ｒの２次元断面像を示す。２次元断面像Ｇ１は、円形領域Ｒに対応する円筒状の領域を描画している。ここで、２次元断面像Ｇ１の上端が、図５Ａに示す円形領域Ｒに相当する。符号Ｃは、図５Ａの乳頭中心Ｃに対応する、２次元断面像Ｇ１の円筒軸を示す。ここで、乳頭中心と円筒軸とは一対一に対応するので、これらを同じ符号で示すことにする。 In FIG. 5B, reference symbol G1 indicates a two-dimensional cross-sectional image of the circular region R. The two-dimensional cross-sectional image G1 draws a cylindrical region corresponding to the circular region R. Here, the upper end of the two-dimensional sectional image G1 corresponds to the circular region R shown in FIG. 5A. Reference symbol C indicates a cylindrical axis of the two-dimensional sectional image G1 corresponding to the nipple center C of FIG. 5A. Here, since the center of the nipple and the cylindrical shaft correspond one-to-one, these are denoted by the same reference numerals.
図５Ｃにおいて、符号Ｇ２は、図５Ｂに示す円筒面状の２次元断面像Ｇ１を切り開いて得られる２次元断面像を示す。２次元断面像Ｇ２は、図５Ｂの２次元断面像Ｇ１を鼻側の位置でｚ方向に沿って切断して平面化することによって得られる。なお、慣用されているように、Ｎは鼻側（Ｎａｓａｌ）を示し、Ｓは上側（Ｓｕｐｅｒｉｏｒ）を示し、Ｔは耳側（Ｔｅｎｐｏｒａｌ）を示し、Ｉは下側（Ｉｎｆｅｒｉｏｒ）を示す。 In FIG. 5C, a symbol G2 indicates a two-dimensional cross-sectional image obtained by cutting out the cylindrical two-dimensional cross-sectional image G1 shown in FIG. 5B. The two-dimensional cross-sectional image G2 is obtained by cutting and flattening the two-dimensional cross-sectional image G1 of FIG. 5B along the z direction at the nose side position. As is commonly used, N indicates the nasal side, S indicates the upper side (Superior), T indicates the ear side (Temporal), and I indicates the lower side (Inferior).
領域分割部２３１２は、このような２次元断面像Ｇ２（または２次元断面像Ｇ１）を複数の部分領域Ｈｉ（ｉ＝１〜ｎ）に等分する。その分割態様は、図５Ｃに示すように、２次元断面像Ｇ２をその周方向にｎ等分するものである。換言すると、領域分割部２３１２は、図５Ａに示す円形領域Ｒがｎ等分されるように２次元断面像Ｇ２を等分する。
The
領域分割部２３１２は、２次元断面像Ｇ２の分割態様を示す情報、たとえば上記等分点を示す座標情報を、平均値算出部２３１４に送る。
The
（層位置取得部）
層位置取得部２３１３は、断面像を解析することで、この断面像の高さ方向（ｚ方向）における眼底Ｅｆの所定層の位置を取得する。この実施形態では、少なくとも、領域分割部２３１２による処理対象となった２次元断面像（図５Ｃの２次元断面像Ｇ２を参照）に対して、層位置取得部２３１３による処理が実行される。
(Layer position acquisition unit)
The layer
所定層は、解剖学的に識別される組織（内境界膜、神経繊維層、神経節細胞層、内網状層、内顆粒層、外網状層、外顆粒層、外境界膜、視細胞層、網膜色素上皮層、脈絡膜、強膜、など）であってもよいし、画像において特徴的に描出される層（輝度最大の層、眼底表面から深さ方向に数えてＡ番目の層、など）であってもよい。この実施形態では網膜色素上皮層が適用されるものとする。 The predetermined layer is an anatomically identified tissue (inner border membrane, nerve fiber layer, ganglion cell layer, inner reticular layer, inner granule layer, outer reticular layer, outer granule layer, outer border membrane, photoreceptor layer, Retinal pigment epithelium layer, choroid, sclera, etc.) or a layer characteristically depicted in an image (a layer with the highest luminance, an Ath layer counted in the depth direction from the fundus surface, etc.) It may be. In this embodiment, it is assumed that the retinal pigment epithelium layer is applied.
図６を参照し、層位置取得部２３１３が実行する処理の例を説明する。まず、層位置取得部２３１３は、２次元断面像Ｇ２の横方向（ｘｙ方向、つまりｚ方向に直交する方向）の各ピクセル位置ｊ（ｊ＝１〜ｍ）について、すなわち各Ａラインの位置ｊについて、そのピクセル位置ｊにおける網膜色素上皮層Ｌに相当するピクセルを特定する。この処理は、たとえば、ピクセル値の閾値処理のような公知の手法で実行される。このような層位置を特定する処理はセグメンテーションなどと呼ばれる。
An example of processing executed by the layer
次に、層位置取得部２３１３は、各ピクセル位置ｊについて特定されたピクセルの高さ位置Ｐｊを求める。この高さ位置の定義方法は任意である。たとえば、この高さ位置は、そのＡラインにおける、２次元断面像Ｇ２の底辺位置（最も＋ｚ側の位置）と、網膜色素上皮層Ｌに相当するピクセルとの間のピクセル数として定義される。また、この高さ位置は、そのＡラインにおける、２次元断面像Ｇ２の底辺位置のｚ座標と、網膜色素上皮層Ｌに相当するピクセルのｚ座標値との差分として定義される。また、この高さ位置は、基準となる所定のピクセル（たとえば２次元断面像Ｇ２の上面、眼底表面、他の層など）に対する、網膜色素上皮層Ｌに相当するピクセルの位置（ピクセル数、画像上の距離、実空間への換算距離など）として定義される。
Next, the layer
層位置取得部２３１３は、取得された所定層の高さ位置を示す情報を平均値算出部２３１４に送る。
The layer
（平均値算出部）
平均値算出部２３１４には、領域分割部２３１２により取得された断面像の複数の部分領域への分割態様を示す情報と、層位置取得部２３１３により取得された所定層の高さ位置を示す情報とが入力される。平均値算出部２３１４は、各部分領域における所定層の高さ位置の平均値を算出する。この処理は、各部分領域に含まれる複数のＡライン（複数のピクセル位置）に対応する複数の高さ位置を加算し、その和の値を複数のＡラインの個数で除算することにより実行される。
(Average value calculator)
The average
図６に示す例に関する平均値算出部２３１４による算出結果を、図７に模式的に示す。各Ｑｉ（ｉ＝１〜ｎ）は、対応する部分領域Ｈｉについて平均値算出部２３１４により算出された、網膜色素上皮層Ｌの高さ位置Ｐｊの平均値を示している。
FIG. 7 schematically shows the calculation result by the average
平均値算出部２３１４は、複数の部分領域に関する所定層の高さ位置の算出結果を示す情報を、傾斜情報取得部２３１５に送る。
The average
（傾斜情報取得部）
傾斜情報取得部２３１５は、乳頭中心に関して対向位置に相当する一対の部分領域について平均値算出部２３１４により算出された高さ位置の平均値に基づいて、この対向方向における眼底Ｅｆの傾斜を示す傾斜情報（乳頭傾斜）を求める。対向する部分領域の高さ位置が異なる場合、視神経乳頭の周囲領域は、この対向方向において傾斜していることになる。また、この高さ位置の差が大きいほど、その傾斜は大きいことになる。傾斜情報は、このような傾斜の程度を示す指標である。
(Tilt information acquisition unit)
The inclination
図８および図９を参照しつつ、傾斜情報取得部２３１５が実行する処理の例を説明する。図８には、眼底正面側から見た状態の２次元断面像Ｇ１（図５Ｂを参照）が示されている。２次元断面像Ｇ１は、図５Ｂに示すように、複数の部分領域Ｈｉ（ｉ＝１〜ｎ）からなる。本例では、部分領域Ｈｉの個数は偶数であるとする（ｎ＝２ｋ）。図５Ｃに示すように、複数の部分領域Ｈｉは、鼻側（Ｎ）を起点として時計回りに順序付けられている。
An example of the process executed by the inclination
このような設定においては、部分領域Ｈｉと部分領域Ｈ（ｋ＋ｉ）とが対応付けられる（ｉ＝１〜ｋ）。その具体例として、図８には、部分領域Ｈ１と部分領域Ｈ（ｋ＋１）との対向方向を示す矢印Ｄ１、部分領域Ｈ２と部分領域Ｈ（ｋ＋２）との対向方向を示す矢印Ｄ２、および、部分領域Ｈｋと部分領域Ｈ（２ｋ）との対向方向を示す矢印Ｄｋが示されている。 In such a setting, the partial area Hi and the partial area H (k + i) are associated (i = 1 to k). As a specific example, FIG. 8 shows an arrow D1 indicating a facing direction between the partial region H1 and the partial region H (k + 1), an arrow D2 indicating a facing direction between the partial region H2 and the partial region H (k + 2), and An arrow Dk indicating the facing direction between the partial region Hk and the partial region H (2k) is shown.
前述したように、平均値算出部２３１４は、各部分領域Ｈｉ（ｉ＝１〜ｎ）における網膜色素上皮層Ｌの高さ位置Ｐｊの平均値Ｑｉを算出する。傾斜情報取得部２３１５は、まず、複数の平均値Ｑｉの平均値Ｑを算出する。この処理は、複数の平均値Ｑｉを加算し、部分領域Ｈｉの個数（ｎ）で除算することにより行われる。平均値Ｑは「新たな平均値」に相当する。
As described above, the average
次に、傾斜情報取得部２３１５は、新たな平均値Ｑに対する各平均値Ｑｉの変位量ΔＱｉを算出する。変位量ΔＱｉの算出方法は任意である。具体例として、各平均値Ｑｉから新たな平均値Ｑを減算することにより、その部分領域Ｈｉにおける変位量ΔＱｉが得られる：ΔＱｉ＝Ｑｉ−Ｑ。このようにして複数の部分領域Ｈｉ（ｉ＝１〜ｎ）について取得された変位量ΔＱｉの例を図９に示す。変位量ΔＱｉは傾斜情報の一例であり、対応する部分領域Ｈｉの方向（つまり乳頭中心Ｃに対する当該部分領域Ｈｉの方角）における傾斜状態を示す。
Next, the inclination
更に、傾斜情報取得部２３１５は、複数の部分領域Ｈｉについて得られた変位量ΔＱｉ（ｉ＝１〜ｎ）に基づいて傾斜情報を求めることができる。具体例として、傾斜情報取得部２３１５は、各対向方向Ｄｉ（ｉ＝１〜ｋ）について、その対向方向Ｄｉに位置する一対の部分領域ＨｉおよびＨ（ｋ＋ｉ）における一対の変位量ΔＱｉおよびΔＱ（ｋ＋ｉ）の差分Ｔｉを算出する。この差分Ｔｉは傾斜情報の一例であり、対向方向Ｄｉにおける傾斜状態を示す。
Furthermore, the inclination
傾斜情報Ｔｉを算出する処理の例として、ｉ＜ｋ＋ｉに対し、Ｔｉ＝ΔＱ（ｋ＋ｉ）−ΔＱｉと定義することができる。この処理で得られる傾斜情報Ｔｉは、インデックスｉが小さい側の部分領域Ｈｉの変位量ΔＱｉを基準とした、部分領域Ｈ（ｋ＋ｉ）の高さ位置を表す。逆に、Ｔｉ＝ΔＱｉ−ΔＱ（ｋ＋ｉ）と定義することもできる。また、Ｔｉ＝｜ΔＱ（ｋ＋ｉ）−ΔＱｉ｜と定義して傾斜の度合を取得し、かつ、これら変位量ΔＱ（ｋ＋ｉ）およびΔＱｉの大きさを比較して傾斜の向きを取得することも可能である。 As an example of processing for calculating the inclination information Ti, Ti = ΔQ (k + i) −ΔQi can be defined for i <k + i. The inclination information Ti obtained by this processing represents the height position of the partial region H (k + i) with reference to the displacement amount ΔQi of the partial region Hi on the side with a smaller index i. Conversely, it can be defined as Ti = ΔQi−ΔQ (k + i). It is also possible to obtain the degree of inclination by defining Ti = | ΔQ (k + i) −ΔQi |, and obtain the direction of inclination by comparing the magnitudes of these displacement amounts ΔQ (k + i) and ΔQi. It is.
傾斜情報取得部２３１５は、各部分領域Ｈｉまたは各対向方向Ｄｉについて取得された傾斜情報を傾斜分布情報作成部２３１６に送る。ここで、傾斜情報には、傾斜の度合を示す情報（傾斜角度等）と、傾斜方向を示す情報とが含まれる。
The inclination
（傾斜分布情報作成部）
傾斜分布情報作成部２３１６は、傾斜分布情報作成部２３１５から入力された傾斜情報に基づいて、円形領域Ｒにおける眼底Ｅｆの傾斜の分布を示す傾斜分布情報を作成する。上記のように、傾斜情報には、各部分領域Ｈｉまたは各対向方向Ｄｉに関する、傾斜の度合を示す情報（傾斜角度情報）と、傾斜方向を示す情報（傾斜方向情報）とが含まれている。傾斜分布情報作成部２３１６は、たとえば、複数の部分領域Ｈｉまたは複数の対向方向Ｄｉについて取得された傾斜角度情報を傾斜方向情報に基づきマッピングすることによって、傾斜分布情報を作成する。
(Inclination distribution information creation part)
The inclination distribution
主制御部２１１は、傾斜分布情報に基づく情報を表示部２４１に表示させる。以下、このような表示情報の例を説明する。
The
表示情報の第１の例を図１０に示す。表示情報１０００は、乳頭傾斜マップ１１００と、最大傾斜マーク１２００と、カラーチャート１３００とを含む。乳頭傾斜マップ１１００は、円形領域Ｒにおける乳頭傾斜の分布状態を色分け表示した表示情報であり、複数の部分領域Ｈｉを示す画像領域（同じく符号Ｈｉで示す）が、その傾斜情報（変位量ΔＱｉ、平均値Ｑｉ等）の値に応じた色で表示されている。傾斜情報の値と表示色との対応関係は、カラーチャート１３００に呈示される。なお、図１０のカラーチャート１３００は、変位量ΔＱｉの値（−３００〜＋３００ピクセル）と表示色とを対応付けている。なお、傾斜情報の値を表現する態様は任意である。たとえば、上記の色分け表示に代えて、グラデーションや表示パターンなどを用いることが可能である。最大傾斜マーク１２００は、複数の対向方向Ｄｉのうち、乳頭傾斜が最大となる対向方向を示す。最大傾斜マーク１２００は、図１０に示すように、下方傾斜方向を示す矢印として表示される。また、矢印の太さや色などによって傾斜の度合を呈示することが可能である。
A first example of display information is shown in FIG. The
表示情報の第２の例を図１１に示す。表示情報２０００には、図１０と同様の乳頭傾斜マップ１１００、最大傾斜マーク１２００、およびカラーチャート１３００に加え、眼底正面画像１４００が含まれる。眼底正面画像１４００は、記憶部２１２に記憶された眼底正面画像２１２２に基づく表示画像である。眼底正面画像１４００は、乳頭傾斜マップ１１００と重畳表示される。この重畳表示処理は、たとえば複数のレイヤを用いることで行われる。乳頭傾斜マップ１１００と眼底正面画像１４００との位置合わせは、たとえば、乳頭傾斜マップ１１００の基になった円状領域Ｒの中心位置と、眼底正面画像１４００における乳頭中心位置とを一致させるようにして行われる。
A second example of display information is shown in FIG.
（疾患判定部）
前述したように、記憶部２１２には、乳頭傾斜の範囲（程度）と疾患の程度とが対応付けられた対応情報２１２３が記憶されている。疾患判定部２３１７は、傾斜情報（またはそれから得られる傾斜分布情報）および対応情報２１２３に基づいて、疾患の程度を判定する。この処理は、たとえば、対応情報２１２３を参照することで、傾斜情報が示す値に対応する疾患の程度を特定することにより行われる。或いは、乳頭傾斜の方向やその分布状態に関する情報が対応情報２１２３に含まれている場合、傾斜情報や傾斜分布情報に含まれる傾斜方向情報を考慮して疾患の程度を特定することができる。また、疾患の種別に応じて、左右の被検眼について取得された左右の傾斜情報に基づいて、疾患の程度を判定するように構成することも可能である。
(Disease determination unit)
As described above, the
疾患判定部２３１７により取得された疾患の程度を示す情報は、主制御部２１１によって表示部２４１に表示される。この表示内容には、想定される疾患の有無や進行度合を示す情報が含まれる。
Information indicating the degree of the disease acquired by the
判定対象の疾患として視野障害がある。視野障害はたとえば緑内障に起因する。視野障害の検査は一般に視野計により行われる。よって、視野計による検査結果とＯＣＴ画像とに基づいて疾患の判定を行うことができる。つまり、対応情報２１２３は、視野計による検査結果とＯＣＴ画像における所見とを対応付ける情報を含んでいてよい。
A visual field disorder is a disease to be determined. Visual field impairment is caused by glaucoma, for example. Inspection of visual field defects is generally performed by a perimeter. Therefore, it is possible to determine a disease based on the inspection result obtained by the perimeter and the OCT image. That is, the
視野障害に関する疾患判定の第１の例として、乳頭傾斜が最大となる方向に基づいて、視野障害に関する注目位置を取得することができる。この傾斜最大方向と注目位置との対応付けは、たとえば、眼底における神経線維の走行分布に基づいて決定される。神経線維の走行分布は解剖学的に既知である。また、ＯＣＴ装置によって神経線維の走行分布を取得することも可能である。 As a first example of disease determination related to visual field impairment, an attention position related to visual field impairment can be acquired based on the direction in which the nipple inclination becomes maximum. The association between the maximum inclination direction and the position of interest is determined based on, for example, the running distribution of nerve fibers in the fundus. The running distribution of nerve fibers is anatomically known. It is also possible to acquire the running distribution of nerve fibers by the OCT apparatus.
視野障害に関する疾患判定の第２の例として、乳頭傾斜の程度（傾斜角度の大きさ）に基づいて、視野障害の程度を取得することができる。傾斜角度の大きさと視野障害の程度との関係は、臨床データに基づいて取得される。 As a second example of disease determination related to visual field impairment, the degree of visual field impairment can be acquired based on the degree of nipple inclination (the magnitude of the inclination angle). The relationship between the magnitude of the tilt angle and the degree of visual field disturbance is acquired based on clinical data.
なお、疾患判定の第１の例と第２の例とを組み合わせることが可能である。すなわち、乳頭傾斜の方向および程度に基づいて、視野障害に関する注目位置およびその程度を取得するように、疾患判定部２３１７を構成することが可能である。
It is possible to combine the first example and the second example of disease determination. That is, the
視野障害に関する疾患判定の具体例を説明する。正常眼圧緑内障の症例において、中心窩ないしその近傍に視野障害を来している症例では、乳頭傾斜が最大の方向が±７．５度、すなわちほぼ水平方向を向いていることが本発明者により見出された。なお、角度は、耳側を０度とし、時計回り方向が正方向であるとする。更に、視野の欠け具合を示すＭＤ値（視野検査により得られる）が−６ｄＢ以内の初期緑内障においては、乳頭傾斜が最大となる方向が＋７．５度であることと、中心窩障害との間に有意な相関があること、そして、視野検査における中心５度の４点のうち上耳側の点の視野が最も影響を受けやすいことが、本発明者により見出された。すなわち、＋７．５度の方向に乳頭傾斜があることに対して、中心窩近傍の視野障害のおそれを対応付ける対応情報２１２３を準備しておくことができる。そして、疾患判定部２３１７は、乳頭傾斜の方向が＋７．５度であるか判定し、この条件が満たされた場合には中心窩近傍の視野障害のおそれがあると判定する。これに加え、傾斜角度の大きさに基づいて視野障害の程度を判定することも可能である。
A specific example of disease determination relating to visual field impairment will be described. In the case of normal-tension glaucoma, in the case of visual field impairment in the fovea or in the vicinity thereof, the inventor shows that the direction of maximum inclination of the nipple is ± 7.5 degrees, that is, substantially horizontal. It was found by. It is assumed that the angle is 0 degree on the ear side and the clockwise direction is the positive direction. Furthermore, in early stage glaucoma with an MD value (obtained by visual field inspection) within −6 dB indicating the degree of visual field deficit, the direction in which the maximum inclination of the nipple is +7.5 degrees and the foveal disorder It was found by the present inventor that there is a significant correlation in the visual field, and that the visual field of the upper ear side of the four points at the
以上のように機能するデータ処理部２３０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、回路基板等を含んで構成される。ハードディスクドライブ等の記憶装置には、上記機能をマイクロプロセッサに実行させるコンピュータプログラムがあらかじめ格納されている。
The
（ユーザインターフェイス）
ユーザインターフェイス２４０には、表示部２４１と操作部２４２とが含まれる。表示部２４１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２４２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２４２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２４２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２４１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。
(User interface)
The
なお、表示部２４１と操作部２４２は、それぞれ個別のデバイスとして構成される必要はない。たとえばタッチパネルのように、表示機能と操作機能とが一体化されたデバイスを用いることも可能である。その場合、操作部２４２は、このタッチパネルとコンピュータプログラムとを含んで構成される。操作部２４２に対する操作内容は、電気信号として制御部２１０に入力される。また、表示部２４１に表示されたグラフィカルユーザインターフェイス（ＧＵＩ）と、操作部２４２とを用いて、操作や情報入力を行うようにしてもよい。
The
〔信号光の走査およびＯＣＴ画像について〕
ここで、信号光ＬＳの走査およびＯＣＴ画像について説明しておく。
[Signal light scanning and OCT images]
Here, the scanning of the signal light LS and the OCT image will be described.
眼底解析装置１による信号光ＬＳの走査態様としては、たとえば、水平スキャン、垂直スキャン、十字スキャン、放射スキャン、円スキャン、同心円スキャン、螺旋（渦巻）スキャンなどがある。これらの走査態様は、眼底の観察部位、解析対象（網膜厚など）、走査に要する時間、走査の精密さなどを考慮して適宜に選択的に使用される。
Examples of scanning modes of the signal light LS by the
水平スキャンは、信号光ＬＳを水平方向（ｘ方向）に走査させるものである。水平スキャンには、垂直方向（ｙ方向）に配列された複数の水平方向に延びる走査線に沿って信号光ＬＳを走査させる態様も含まれる。この態様においては、走査線の間隔を任意に設定することが可能である。また、隣接する走査線の間隔を十分に狭くすることにより、前述の３次元画像を形成することができる（３次元スキャン）。垂直スキャンについても同様である。 The horizontal scan scans the signal light LS in the horizontal direction (x direction). The horizontal scan also includes an aspect in which the signal light LS is scanned along a plurality of horizontal scanning lines arranged in the vertical direction (y direction). In this aspect, it is possible to arbitrarily set the scanning line interval. Further, the above-described three-dimensional image can be formed by sufficiently narrowing the interval between adjacent scanning lines (three-dimensional scanning). The same applies to the vertical scan.
十字スキャンは、互いに直交する２本の直線状の軌跡（直線軌跡）からなる十字型の軌跡に沿って信号光ＬＳを走査するものである。放射スキャンは、所定の角度を介して配列された複数の直線軌跡からなる放射状の軌跡に沿って信号光ＬＳを走査するものである。なお、十字スキャンは放射スキャンの一例である。 In the cross scan, the signal light LS is scanned along a cross-shaped trajectory composed of two linear trajectories (straight trajectories) orthogonal to each other. In the radiation scan, the signal light LS is scanned along a radial trajectory composed of a plurality of linear trajectories arranged at a predetermined angle. The cross scan is an example of a radiation scan.
円スキャンは、円形状の軌跡に沿って信号光ＬＳを走査させるものである。同心円スキャンは、所定の中心位置の周りに同心円状に配列された複数の円形状の軌跡に沿って信号光ＬＳを走査させるものである。円スキャンは同心円スキャンの一例である。螺旋スキャンは、回転半径を次第に小さく（または大きく）させながら螺旋状（渦巻状）の軌跡に沿って信号光ＬＳを走査するものである。 In the circle scan, the signal light LS is scanned along a circular locus. In the concentric scan, the signal light LS is scanned along a plurality of circular trajectories arranged concentrically around a predetermined center position. A circle scan is an example of a concentric scan. In the helical scan, the signal light LS is scanned along a spiral (spiral) trajectory while gradually reducing (or increasing) the radius of rotation.
ガルバノスキャナ４２は、互いに直交する方向に信号光ＬＳを走査するように構成されているので、信号光ＬＳをｘ方向およびｙ方向にそれぞれ独立に走査できる。更に、ガルバノスキャナ４２に含まれる２つのガルバノミラーの向きを同時に制御することで、ｘｙ面上の任意の軌跡に沿って信号光ＬＳを走査することが可能である。それにより、上記のような各種の走査態様を実現できる。
Since the
上記のような態様で信号光ＬＳを走査することにより、走査線（走査軌跡）に沿う方向と眼底深度方向（ｚ方向）とにより張られる面における断面像を取得することができる。また、特に走査線の間隔が狭い場合には、前述の３次元画像を取得することができる。 By scanning the signal light LS in the above-described manner, a cross-sectional image on the surface stretched by the direction along the scanning line (scanning trajectory) and the fundus depth direction (z direction) can be acquired. In addition, the above-described three-dimensional image can be acquired particularly when the scanning line interval is narrow.
上記のような信号光ＬＳの走査対象となる眼底Ｅｆ上の領域、つまりＯＣＴ計測の対象となる眼底Ｅｆ上の領域を走査領域と呼ぶ。３次元スキャンにおける走査領域は、複数の水平スキャンが配列された矩形の領域である。また、同心円スキャンにおける走査領域は、最大径の円スキャンの軌跡により囲まれる円盤状の領域である。また、放射スキャンにおける走査領域は、各スキャンラインの両端位置を結んだ円盤状（或いは多角形状）の領域である。 A region on the fundus oculi Ef to be scanned with the signal light LS as described above, that is, a region on the fundus oculi Ef to be subjected to OCT measurement is referred to as a scanning region. The scanning area in the three-dimensional scan is a rectangular area in which a plurality of horizontal scans are arranged. The scanning area in the concentric scan is a disk-shaped area surrounded by the locus of the circular scan with the maximum diameter. In addition, the scanning area in the radial scan is a disk-shaped (or polygonal) area connecting both end positions of each scan line.
［動作］
眼底解析装置１の動作について説明する。図１２は、眼底解析装置１の動作の一例を表す。
[Operation]
The operation of the
（Ｓ１：近赤外動画像の取得）
まず、観察光源１１からの照明光（可視カットフィルタ１４により近赤外光となる）で眼底Ｅｆを連続照明することにより、眼底Ｅｆの近赤外動画像を取得する。この近赤外動画像は、連続照明が終了するまでリアルタイムで得られる。
(S1: Acquisition of near-infrared moving image)
First, a near-infrared moving image of the fundus oculi Ef is acquired by continuously illuminating the fundus oculi Ef with illumination light from the observation light source 11 (which becomes near-infrared light by the visible cut filter 14). This near-infrared moving image is obtained in real time until the continuous illumination ends.
被検眼Ｅには、ＬＣＤ３９による固視標が投影される。被検者は、この固視標を凝視するように指示を受ける。この動作例では、たとえば、視神経乳頭を中心とする画像を取得するための固視位置が適用される。また、スプリット指標を投影することで、眼底Ｅｆに対するフォーカス調整が実行される。
A fixation target by the
（Ｓ２：ＯＣＴ計測）
主制御部２１１は、視神経乳頭の周囲の円形領域Ｒを含む領域に対するＯＣＴ計測を実行する。このＯＣＴ計測では、たとえば、視神経乳頭およびその周囲領域に対する３次元スキャン、または円形領域Ｒに対する円スキャンが適用される。
(S2: OCT measurement)
The
画像形成部２２０は、ＯＣＴ計測により取得されたデータに基づいて２次元断面像を形成する。３次元スキャンが適用された場合、複数の走査線に対応する複数の２次元断面像が形成される。データ処理部２３０は、これら２次元断面像に基づいて３次元断面像を形成する。円スキャンが適用された場合、円形領域Ｒに沿う２次元断面像が形成される。主制御部２１１は、このようにして取得された３次元断面像または２次元断面像を記憶部２１２に記憶させる。これら断面像は断面データ２１２１の一例である。
The
主制御部２１１は、ＯＣＴ計測が実行されているときに、またはその前後のタイミングで取得された近赤外動画像の少なくとも１つのフレームを記憶部２１２に記憶させる。このフレームは眼底正面画像２１２２の一例である。また、ＯＣＴ計測の後、主制御部２１１は、眼底カメラユニット２を制御して眼底Ｅｆのカラー撮影を実行させ、それにより取得されたカラー眼底像を記憶部２１２に記憶させることができる。このカラー眼底像は眼底正面画像２１２２の一例である。
The
（Ｓ３：乳頭中心の特定）
処理対象となる断面データ２１２１が３次元断面像である場合、乳頭中心特定部２３１１は、３次元断面像を解析して乳頭中心を特定する。処理対象が２次元断面像である場合には、この処理を行う必要はない。
(S3: Identification of nipple center)
When the
（Ｓ４：部分領域への分割）
領域分割部２３１２は、円形領域Ｒをその円周に沿う複数の部分領域Ｈｉに分割する。処理対象が３次元断面像である場合、領域分割部２３１２は、乳頭中心特定部２３１１から入力された乳頭中心の座標と、あらかじめ設定された径とに基づいて、この３次元断面像における円形領域Ｒを設定し、この円形領域Ｒをその円周に沿う複数の部分領域に等分する。処理対象が２次元断面像である場合、領域分割部２３１２は、この２次元断面像が示す円形領域Ｒをその円周に沿う複数の部分領域に等分する。
(S4: Division into partial areas)
The
（Ｓ５：層位置の取得）
層位置取得部２３１３は、円形領域Ｒの断面像を解析することで、各ピクセル位置ｊにおける所定層（網膜色素上皮層Ｌ）の高さ位置Ｐｊを求める。なお、ステップ４とステップ５を実行するタイミングは任意である。たとえば、これらステップの一方を先に行ってもよいし、これらステップを並行して行なってもよい。
(S5: Acquisition of layer position)
The layer
（Ｓ６：層位置の平均値の算出）
平均値算出部２３１４は、各部分領域Ｈｉにおける所定層（網膜色素上皮層Ｌ）の高さ位置Ｐｊの平均値Ｑｉを算出する。
(S6: Calculation of average value of layer positions)
The average
（Ｓ７：傾斜情報の取得）
傾斜情報取得部２３１５は、乳頭中心に関して対向位置に相当する一対の部分領域Ｈｉについてステップ６で算出された平均値Ｑｉに基づいて、この対向方向Ｄｉにおける眼底Ｅｆの傾斜を示す傾斜情報（乳頭傾斜）を求める。
(S7: Acquisition of tilt information)
The inclination
（Ｓ８：傾斜分布情報の作成）
傾斜分布情報作成部２３１６は、ステップ７で取得された傾斜情報に基づいて、円形領域Ｒにおける眼底Ｅｆの傾斜の分布を示す傾斜分布情報を作成する。
(S8: Creation of slope distribution information)
The inclination distribution
（Ｓ９：疾患の判定）
疾患判定部２３１７は、ステップ７で取得された傾斜情報またはステップ８で取得された傾斜分布情報と、対応情報２１２３とに基づいて、眼底Ｅｆの疾患の程度を判定する。
(S9: Determination of disease)
The
（Ｓ１０：表示情報・疾患判定結果の表示）
主制御部２１１は、ステップ８で取得された傾斜分布情報（および眼底正面画像２１２２）に基づいて、たとえば図１０や図１１に示すような表示情報を表示部２４１に表示させる。また、主制御部２１１は、ステップ９での疾患の判定結果を表示部２４１に表示させる。以上で、この動作例は終了となる。
(S10: Display of display information / disease determination result)
Based on the inclination distribution information (and the fundus front image 2122) acquired in step 8, the
［作用・効果］
実施形態の眼底解析装置の作用および効果について説明する。
[Action / Effect]
The operation and effect of the fundus analyzer of the embodiment will be described.
眼底解析装置は、記憶部２１２と、解析部２３１とを有する。記憶部２１２には、眼底Ｅｆに対するＯＣＴ計測により取得された、視神経乳頭の周囲領域の断面データ２１２１が記憶される。断面データ２１２１には、視神経乳頭に対して複数の方向に位置する複数の断面データが含まれている。解析部２３１は、視神経乳頭に対して異なる方向に位置する２以上の断面データに基づいて、眼底Ｅｆの形態を評価するための指標（乳頭傾斜）を求める。
The fundus analysis apparatus includes a
このような眼底解析装置によれば、眼底ＥｆをＯＣＴ計測して取得された画像に基づく新規な指標、すなわち視神経乳頭の周囲の傾斜状態を示す指標を提供することが可能である。 According to such a fundus analysis apparatus, it is possible to provide a new index based on an image acquired by OCT measurement of the fundus oculi Ef, that is, an index indicating an inclination state around the optic nerve head.
なお、この実施形態の眼底解析装置はＯＣＴ計測を実行する機能を備えているが、他のＯＣＴ装置により取得された断面データ２１２１を受け付け、これを記憶部２１２に記憶し、これを解析部２３１で処理するような眼底解析装置を構成することができる。このような眼底解析装置としては、情報処理装置（パーソナルコンピュータ等）や眼底撮影装置（眼底カメラ、ＳＬＯ等）がある。
Note that the fundus analysis apparatus of this embodiment has a function of executing OCT measurement. However, the
解析部２３１は、乳頭中心Ｃに関して対向位置に相当する断面データの１以上の組に基づいて指標を求めるように構成されていてよい。この構成によれば、断面データの各組について指標を求めることができる。断面データの組み合わせ方法は任意である。
The
断面データの組み合わせの例として、次の構成を適用することができる。この構成において、視神経乳頭の周囲領域は、乳頭中心Ｃを中心とする円形領域Ｒを含む。解析部２３１は、領域分割部２３１２を含む。領域分割部２３１２は、円形領域Ｒを複数の部分領域Ｈｉに等分する。解析部２３１は、複数の部分領域Ｈｉのうち乳頭中心Ｃに関して対向位置Ｄｉに相当する部分領域Ｈｉに含まれる断面データに基づいて、指標を求める。
The following configuration can be applied as an example of a combination of cross-sectional data. In this configuration, the peripheral region of the optic disc includes a circular region R centered on the nipple center C. The
これに加えて次の構成を適用することが可能である。この構成において、断面データ２１２１は、視神経乳頭の周囲領域における断面像を含む。解析部２３１は、層位置取得部２３１３と、平均値算出部２３１４と、傾斜情報取得部２３１５とを含む。層位置取得部２３１３は、この断面像を解析することで、この断面像の高さ方向における眼底Ｅｆの所定層の位置Ｐｊを取得する。平均値算出部２３１４は、各部分領域Ｈｉにおける所定層の位置Ｐｊの平均値Ｑｉを算出する。傾斜情報取得部２３１５は、対向位置Ｄｉに相当する部分領域Ｈｉについて算出された平均値Ｑｉに基づいて、この対向方向Ｄｉにおける眼底Ｅｆの傾斜を示す傾斜情報を求める。傾斜情報は上記指標の一例である。傾斜情報により、視神経乳頭の周囲領域の対向方向Ｄｉにおける眼底Ｅｆの傾斜を把握できる。なお、この実施形態の層位置取得部２３１３は眼底Ｅｆの所定層の位置を取得するように構成されているが、この発明の位置取得部は断面像における任意の高さ位置（眼底の所定位置）を取得するように構成されていてよい。たとえば位置取得部は、断面像において輝度（強度）が最大の高さ位置を取得するように構成できる。このとき、ノイズに相当する画素を認識し、これを除外して最大輝度の位置を取得するように構成することができる。
In addition to this, the following configuration can be applied. In this configuration, the
傾斜情報取得部２３１５は、次の処理を行うように構成されていてよい。まず、傾斜情報取得部２３１５は、複数の部分領域Ｈｉについて算出された複数の平均値Ｑｉに基づき新たな平均値Ｑを算出する。次に、傾斜情報取得部２３１５は、この新たな平均値Ｑに対する複数の平均値Ｑｉのそれぞれの変位量ΔＱｉを算出する。そして、傾斜情報取得部２３１５は、算出された変位量ΔＱｉに基づいて、上記傾斜情報を求める。
The inclination
解析部２３１は、傾斜分布情報作成部２３１６を更に含んでいてよい。傾斜分布情報作成部２３１６は、傾斜情報取得部２３１５により取得された傾斜情報に基づいて、円形領域Ｒにおける眼底Ｅｆの傾斜の分布を示す傾斜分布情報を作成する。それにより、視神経乳頭の周囲領域における眼底Ｅｆの傾斜の分布を把握できる。
The
主制御部２１１は、傾斜分布情報に基づいて、円形領域Ｒにおける眼底Ｅｆの傾斜の分布を色分けした表示情報を表示部２４１に表示させることができる。この表示情報の例として、図１０や図１１に示す乳頭傾斜マップ１１００がある。この処理を実行する主制御部２１１は、表示制御部の一例である。それにより、視神経乳頭の周囲領域における眼底Ｅｆの傾斜の分布を視覚的に認識できる。
The
主制御部２１１は、傾斜分布情報に基づいて、円形領域Ｒにおいて眼底Ｅｆの傾斜が最大となる方向を示す表示情報を表示部２４１に表示させることができる。この表示情報の例として、図１０や図１１に示す最大傾斜マーク１２００がある。この処理を実行する主制御部２１１は、表示制御部の一例である。それにより、視神経乳頭の周囲領域において眼底Ｅｆの傾斜が最大となる方向を視覚的に認識できる。
The
眼底Ｅｆの表面形態を示す眼底正面画像２１２２が記憶部２１２に記憶されている場合、主制御部２１１は、眼底正面画像２１２２に重ねて表示情報（乳頭傾斜マップ１１００、最大傾斜マーク１２００など）を表示させることができる。
When the
眼底正面画像２１２２が用いられる場合、眼底解析装置は眼底正面画像取得部を有していてよい。眼底正面画像取得部は、眼底Ｅｆに光を照射し、その眼底反射光の検出データに基づいて眼底正面画像２１２２を取得する。この実施形態において、眼底正面画像取得部は眼底カメラユニット２を含んで構成される。眼底正面画像取得部の構成は、眼底カメラとしての構成には限定されず、ＳＬＯ、眼科手術用顕微鏡、スリットランプなどであってよい。
When the
眼底解析装置１による処理対象となる断面データ２１２１は、視神経乳頭およびその周囲領域を含む３次元領域の断面形態を示す３次元断面像であってよい。その場合、解析部２３１は乳頭中心特定部２３１１を含んでいてよい。乳頭中心特定部２３１１は、３次元断面像を解析して乳頭中心Ｃを特定する処理を行う。解析部２３１は、特定された乳頭中心Ｃに基づいて指標を求める。
The
断面データ２１２１が３次元断面像である場合、眼底解析装置は３次元断面像取得部を有していてよい。３次元断面像取得部は、視神経乳頭およびその周囲領域を含む３次元領域に対するＯＣＴ計測を実行することによって３次元断面像を取得する。この実施形態において、３次元断面像取得部は、眼底カメラユニット２において信号光路を形成する部材と、ＯＣＴユニット１００と、画像形成部２２０と、３次元画像形成処理を行うデータ処理部２３０とを含んで構成される。ＯＣＴ計測では３次元スキャンが適用される。
When the
断面データ２１２１が３次元断面像でない場合、眼底解析装置は２次元断面像取得部を有していてよい。２次元断面像取得部は、円形領域Ｒに対するＯＣＴ計測を実行することにより、円形領域Ｒの断面形態を示す２次元断面像を取得する。この実施形態において、２次元断面像取得部は、眼底カメラユニット２において信号光路を形成する部材と、ＯＣＴユニット１００と、画像形成部２２０とを含んで構成される。ＯＣＴ計測では円スキャンが適用される。
When the
求められた指標に基づく診断支援を行うように眼底解析装置を構成することが可能である。その場合、指標（傾斜情報、傾斜分布情報等）の範囲と疾患の程度とが対応付けられた対応情報２１２３が記憶部２１２に記憶される。解析部２３１は、取得された指標および対応情報２３１３に基づいて疾患の程度を特定する。
It is possible to configure the fundus analysis apparatus so as to perform diagnosis support based on the obtained index. In that case,
［変形例］
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（省略、置換、付加等）を適宜に施すことが可能である。
[Modification]
The configuration described above is merely an example for favorably implementing the present invention. Therefore, arbitrary modifications (omitted, replacement, addition, etc.) within the scope of the present invention can be made as appropriate.
上記の実施形態においては、光路長変更部４１の位置を変更することにより、信号光ＬＳの光路と参照光ＬＲの光路との光路長差を変更しているが、この光路長差を変更する手法はこれに限定されるものではない。たとえば、参照光の光路に反射ミラー（参照ミラー）を配置し、この参照ミラーを参照光の進行方向に移動させて参照光の光路長を変更することによって、当該光路長差を変更することが可能である。また、被検眼Ｅに対して眼底カメラユニット２やＯＣＴユニット１００を移動させて信号光ＬＳの光路長を変更することにより当該光路長差を変更するようにしてもよい。また、特に被測定物体が生体部位でない場合などには、被測定物体を深度方向（ｚ方向）に移動させることにより光路長差を変更することも可能である。
In the above embodiment, the optical path length difference between the optical path of the signal light LS and the optical path of the reference light LR is changed by changing the position of the optical path
上記の実施形態を実現するためのコンピュータプログラムを、コンピュータによって読み取り可能な任意の記録媒体に記憶させることができる。この記録媒体としては、たとえば、半導体メモリ、光ディスク、光磁気ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ／ＤＶＤ−ＲＡＭ／ＤＶＤ−ＲＯＭ／ＭＯ等）、磁気記憶媒体（ハードディスク／フロッピー（登録商標）ディスク／ＺＩＰ等）などを用いることが可能である。 A computer program for realizing the above embodiment can be stored in any recording medium readable by a computer. Examples of the recording medium include a semiconductor memory, an optical disk, a magneto-optical disk (CD-ROM / DVD-RAM / DVD-ROM / MO, etc.), a magnetic storage medium (hard disk / floppy (registered trademark) disk / ZIP, etc.), and the like. Can be used.
また、インターネットやＬＡＮ等のネットワークを通じてこのプログラムを送受信することも可能である。 It is also possible to transmit / receive this program through a network such as the Internet or a LAN.
１ 眼底解析装置
２ 眼底カメラユニット
１００ ＯＣＴユニット
２００ 演算制御ユニット
２１０ 制御部
２１１ 主制御部
２１２ 記憶部
２１２１ 断面データ
２１２２ 眼底正面画像
２１２３ 対応情報
２２０ 画像形成部
２３０ データ処理部
２３１ 解析部
２３１１ 乳頭中心特定部
２３１２領域分割部
２３１３ 層位置取得部
２３１４ 平均値算出部
２３１５ 傾斜情報取得部
２３１６ 傾斜分布情報作成部
２３１７ 疾患判定部
２４１ 表示部
２４２ 操作部
Ｅ 被検眼
Ｅｆ 眼底
Ｄ 視神経乳頭
Ｃ 乳頭中心
Ｒ 円形領域
Ｇ１、Ｇ２ ２次元断面像
Ｈｉ 部分領域
Ｌ 網膜色素上皮層
Ｐｊ 高さ位置
Ｑｉ 平均値
ΔＱｉ 変位量
Ｄｉ 対向方向
１０００、２０００ 表示情報
１１００ 乳頭傾斜マップ
１２００ 最大傾斜マーク
１３００ カラーチャート
１４００ 眼底正面画像
1
Claims (15)
視神経乳頭に対して異なる方向に位置する２以上の断面データに基づいて、眼底の形態を評価するための指標を求める解析部と
を有する眼底解析装置。 A storage unit that stores cross-sectional data of the peripheral area of the optic disc acquired by optical coherence tomography measurement on the fundus;
A fundus analysis apparatus comprising: an analysis unit that obtains an index for evaluating a fundus morphology based on two or more cross-sectional data located in different directions with respect to the optic disc.
前記解析部は、
前記円形領域を複数の部分領域に等分する領域分割部を含み、
前記複数の部分領域のうち乳頭中心に関して対向位置に相当する部分領域に含まれる断面データに基づいて、前記指標を求める
ことを特徴とする請求項２に記載の眼底解析装置。 The surrounding area includes a circular area centered on the nipple center;
The analysis unit
An area dividing unit that equally divides the circular area into a plurality of partial areas;
The fundus analysis apparatus according to claim 2, wherein the index is obtained based on cross-sectional data included in a partial region corresponding to a facing position with respect to a nipple center among the plurality of partial regions.
前記解析部は、
前記断面像を解析して、前記断面像の高さ方向における眼底の所定位置を取得する位置取得部と、
前記複数の部分領域のそれぞれについて、当該部分領域における当該所定位置の平均値を算出する平均値算出部と、
前記対向位置に相当する部分領域について算出された前記平均値に基づいて、当該対向方向における眼底の傾斜を示す傾斜情報を、前記指標として求める傾斜情報取得部と
を含む
ことを特徴とする請求項３に記載の眼底解析装置。 The cross-sectional data includes a cross-sectional image in the surrounding region,
The analysis unit
A position acquisition unit that analyzes the cross-sectional image and acquires a predetermined position of the fundus in the height direction of the cross-sectional image;
For each of the plurality of partial areas, an average value calculating unit that calculates an average value of the predetermined positions in the partial areas;
An inclination information acquisition unit that obtains, as the index, inclination information indicating the inclination of the fundus in the opposite direction based on the average value calculated for the partial region corresponding to the opposite position. The fundus analysis apparatus according to 3.
前記表示制御部は、前記眼底正面画像に重ねて前記表示情報を表示させる
ことを特徴とする請求項７または請求項８に記載の眼底解析装置。 The storage unit stores a fundus front image showing a surface form of the fundus,
The fundus analysis apparatus according to claim 7 or 8, wherein the display control unit displays the display information so as to overlap the fundus front image.
前記解析部は、
前記３次元断面像を解析して乳頭中心を特定する乳頭中心特定部を含み、
特定された乳頭中心に基づいて前記指標を求める
ことを特徴とする請求項２〜請求項１０のいずれか一項に記載の眼底解析装置。 The cross-sectional data is a three-dimensional cross-sectional image showing a cross-sectional form of a three-dimensional region including the optic nerve head and surrounding regions thereof,
The analysis unit
Including a nipple center specifying part for analyzing the three-dimensional cross-sectional image and specifying a nipple center;
The fundus analyzer according to any one of claims 2 to 10, wherein the index is obtained based on the identified nipple center.
前記解析部は、求められた指標および前記対応情報に基づいて疾患の程度を判定する疾患判定部を含む
ことを特徴とする請求項１〜請求項１４のいずれか一項に記載の眼底解析装置。 The storage unit stores correspondence information in which the range of the index is associated with the degree of disease,
The fundus analysis apparatus according to any one of claims 1 to 14, wherein the analysis unit includes a disease determination unit that determines a degree of a disease based on the obtained index and the correspondence information. .
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