JP2016010658A - 光コヒーレンストモグラフィ装置、光コヒーレンストモグラフィ演算方法及び光コヒーレンストモグラフィ演算プログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 被検眼に照射された測定光と参照光によるOCT信号を検出し、OCT信号を処理することで被検眼の断層画像データを取得する光コヒーレンストモグラフィ装置であって、被検眼上の同一位置に関して時間的に異なる複数のOCT信号を取得するための取得手段と、取得手段によって取得された複数のOCT信号を処理して被検眼におけるモーションコントラストデータを取得する演算処理手段と、前記モーションコントラストデータを処理し、血管の位置情報を取得し、位置情報に基づいて、血管に関する解析情報を取得する解析処理手段と、を備える。
【選択図】 図3
Description
(2) 本開示の第2態様に係る光コヒーレンストモグラフィ演算方法は、被検眼に照射された測定光と参照光によるOCT信号を検出し、前記OCT信号を処理することで被検眼の断層画像データを取得する光コヒーレンストモグラフィ演算方法であって、被検眼上の同一位置に関して時間的に異なる複数のOCT信号を取得するための取得ステップと、前記取得ステップによって取得された前記複数のOCT信号を処理して前記被検眼におけるモーションコントラストデータを取得する演算処理ステップと、前記モーションコントラストデータを処理し、血管の位置情報を取得し、前記位置情報に基づいて、血管に関する解析情報を取得する解析処理ステップと、を備えることを特徴とする。
(3) 本開示の第3態様に係る光コヒーレンストモグラフィ演算プログラムは、被検眼に照射された測定光と参照光によるOCT信号を検出し、前記OCT信号を処理することで被検眼の断層画像データを取得する光コヒーレンストモグラフィ装置の動作を制御する制御装置において実行される光コヒーレンストモグラフィ演算プログラムであって、前記制御装置のプロセッサによって実行されることで、被検眼上の同一位置に関して時間的に異なる複数のOCT信号を取得するための取得ステップと、前記取得ステップによって取得された前記複数のOCT信号を処理して前記被検眼におけるモーションコントラストデータを取得する演算処理ステップと、前記モーションコントラストデータを処理し、血管の位置情報を取得し、前記位置情報に基づいて、血管に関する解析情報を取得する解析処理ステップと、を前記光コヒーレンストモグラフィ装置に実行させることを特徴とする。
本装置(光コヒーレンストモグラフィ装置)1は、干渉光学系(OCT光学系)100と、眼底照明光学系(以下、照明光学系と省略する場合あり)10と、CPU(制御部)70と、モニタ75と、操作部76と、メモリ72と、を主に備える(図1参照)。各部はバス等を介して制御部70と電気的に接続されている。なお、以下の説明においては、光コヒーレンストモグラフィ装置1として、被検眼Eの眼底Efの断層画像を撮影する場合を例に挙げて説明する。もちろん、光コヒーレンストモグラフィ装置1は、被検眼の種々の部位(例えば、前眼部等)の撮影に適用可能である。
なお、光コヒーレンストモグラフィ装置1は、OCT光学系100と、各部と、が一体となった装置を例に挙げて説明したがこれに限定されない。例えば、OCTデバイス1としては、OCT光学系100を備えていない構成であってもよい。この場合、OCTデバイスは、別途設けられたOCT光学系を備えた装置等と接続され、別の装置にいって取得されたOCT信号又はOCT画像データを受信し、受信した情報に基づいて、各種演算処理を行う。
例えば、制御部70は、被検物上における第1位置にて複数のOCT信号を取得した後、第1位置とは異なる第2位置にて複数のOCT信号を取得する。制御部70は、第1位置又は第2位置の少なくとも一方での複数のOCT信号の取得中において、第1位置において取得された複数のOCT信号を処理し、第1位置におけるモーションコントラストデータを取得する。このような構成とすることによって、複数のOCT信号を取得している間に、OCT信号の処理が実施できるところから、OCT信号の処理を完了することができ、モーションコントラストデータを迅速に取得することができる。
例えば、制御部70は、三次元機能OCT画像データと、他の正面画像データとの位置合わせを行う。例えば、三次元機能OCT画像データは、被検物上の複数の位置において取得された複数のOCT信号を処理することによって取得されており、制御部70は、被検物上の複数の位置において取得された複数のOCT信号において、複数の位置のそれぞれの位置で少なくとも1つ以上のOCT信号を処理して、被検物の基準正面画像データを取得する。制御部70は、他の正面画像データと、基準正面画像データと、のマッチング処理を行うことによって、他の正面画像データと三次元機能OCT画像データとを対応付ける。このように、共通のOCT信号から、三次元機能OCT画像データと、位置合わせ用の正面画像データ(基準正面画像データ)と、を取得することができるため、三次元機能OCT画像データと、対応付けを行う他の正面画像データとで、画像データの種類(例えば、輝度分布、コントラスト、解像度、被検物の形態等)が異なっていても容易に精度よく対応付けを行うことができる。また、血管造影画像としての用途をも三次元機能OCT画像データと、他の眼底画像データと、を対応づけることで、双方の関係を容易に確認することができるような、診断に有用な情報を取得することができる。
例えば、制御部70は、モーションコントラストデータより、血管に関する解析情報を取得するようにしてもよい。例えば、制御部70は、被検眼のモーションコントラストデータを処理し、血管の位置情報を取得し、位置情報に基づいて、血管に関する解析情報を取得する。このように、血管に関する解析情報を取得することで、網膜疾患の早期検出等につながる。また、容易な構成で、血管の活動状態を確認することができ、薬物やレーザ治療等の効果を確認することができる。
以下、典型的な実施例の1つについて、図面を参照して説明する。図1は本実施例に係る光コヒーレンストモグラフィ装置の構成について説明するブロック図である。図2は、OCT光学系について説明する概略図である。
<OCT光学系>
OCT光学系100について説明する。OCT光学系100は、いわゆる眼科用光断層干渉計(OCT:Optical coherence tomography)の装置構成を持ち、被検眼Eの断層画像を撮像する。OCT光学系100は、測定光源102から出射された光をカップラー(光分割器)104によって測定光(試料光)と参照光に分割する。そして、OCT光学系100は、測定光学系106によって測定光を眼Eの眼底Efに導き,また、参照光を参照光学系110に導く。その後、眼底Efによって反射された測定光と,参照光との合成による干渉光を検出器120に受光させる。
例えば、フーリエドメインOCTにおいて、スペクトル強度データに対するフーリエ変換によって取得された複素OCT信号における振幅の絶対値を算出することによって、所定範囲における深さプロファイル(Aスキャン信号)が取得される。光スキャナ108によって走査された測定光の各走査位置における深さプロファイルを並べることによって、OCT画像データ(断層画像データ)が取得される。さらに、測定光を二次元的に走査することによって、三次元OCT画像データ(三次元断層画像データ)を取得してもよい。また、三次元OCT画像データから、OCT正面(Enface)画像(例えば、深さ方向に関して積算された積算画像、XY各位置でのスペクトルデータの積算値、ある一定の深さ方向におけるXY各位置での輝度データ、網膜表層画像、等)が取得されてもよい。
正面観察光学系200は、被検眼の正面画像データを取得する。なお、正面画像データは、画像データであってもよいし、信号データであってもよい。例えば、正面観察光学系200は、眼底Efの正面画像を得るために設けられている。正面観察光学系200は、例えば、光源から発せられた測定光(例えば、赤外光)を眼底上で二次元的に走査させる光スキャナと、眼底と略共役位置に配置された共焦点開口を介して眼底反射光を受光する第2の受光素子と、を備え、いわゆる眼科用走査型レーザー検眼鏡(SLO)の装置構成を持つ。
固視標投影ユニット300は、眼Eの視線方向を誘導するための光学系を有する。固視標投影ユニット300は、眼Eに呈示する固視標を有し、複数の方向に眼Eを誘導できる。
制御部70は、CPU(プロセッサ)、RAM、ROM等を備える。制御部70のCPUは、各構成100〜300の各部材など、装置全体の制御を司る。RAMは、各種情報を一時的に記憶する。制御部70のROMには、装置全体の動作を制御するための各種プログラム、初期値等が記憶されている。なお、制御部70は、複数の制御部(つまり、複数のプロセッサ)によって構成されてもよい。
本実施例におけるOCT信号からモーションコントラストデータを取得するための演算処理方法について説明する本実施例において、モーションコントラストデータを取得するために、制御部70は、同じ位置において、時間の異なる少なくとも2フレームの干渉信号(OCT信号)を取得する。
以下、OCTデバイス1を用いた一連の撮影動作について説明する。なお、以下の説明については、三次元機能OCT画像データを取得する場合を例に挙げて説明する。もちろん、本発明に開示の技術は、モーションコントラストデータを取得する際に適用することができる。例えば、機能OCT信号を取得する場合や機能OCT画像データを取得する場合等に適用することができる。
1回目の走査が完了すると、制御部70は、1回目と同じ位置で2回目の走査を行う。例えば、制御部70は、図3に示す第1の走査ラインS1に沿って測定光を走査させた後、再び測定光を走査させる。制御部70は、2回目の走査中に検出器120によって検出されたOCT信号を取得する。これによって、制御部70は、同じ位置における時間の異なる2フレームのOCT信号を取得することができる。なお、本実施例においては、同じ位置において、2フレームのOCT信号を取得する構成を例に挙げているがこれに限定されない。同じ位置において、少なくとも2フレームのOCT信号が取得される構成であればよい。例えば、同じ位置での走査を8回繰り返し、時間の異なる連続する8フレームのOCT信号を取得するようにしてもよい。
上記のようにして、被検眼の三次元機能OCT画像データが取得されると、制御部70は、三次元機能OCT画像データと他の眼底画像データとの対応付けを行う。例えば、制御部70は、マッチング処理を行うことで、三次元機能OCT画像データと、他の眼底画像データと、を対応付ける。以下、画像間の対応付けについて説明する。なお、本実施例においては、三次元機能OCT画像データの対応付けを行う他の眼底画像データとして、SLOによって取得された正面画像データ(以下、SLO正面画像データ)を例に挙げて説明する。もちろん、三次元機能OCT画像データと、対応付けを行う他の眼底画像データとしては、種々の眼底画像データを適用することができる。
なお、本実施例において、取得したモーションコントラストデータを解析処理し、血管の位置情報を取得し、位置情報に基づいて、血管に関する解析情報を取得する。以下、モーションコントラストデータを解析処理し、血管に関する解析情報を取得する場合について説明する。例えば、制御部70は、取得したモーションコントラストデータの深さ方向の領域においてに血管が存在するか否かを判定し、判定結果に基づいた解析情報を取得する。例えば、血管の有無の判定を行う際の深さ方向における領域は、被検眼の網膜層全領域において、判定処理を行う。
血管位置を検出し、血管Bの有無を判定する場合、例えば、機能OCT画像データAの深さ方向において、輝度レベルが検出され、網膜層に存在する血管Bが画像処理(例えば、エッジ検出)により抽出される。
図6は、判定結果に基づいて取得される解析マップ及び解析パラメータについて説明する図である。本実施例において、例えば、制御部70は、前述のように取得された判定結果に基づいて、血管が有と判定された血管領域Vと、血管が無と判定された無血管領域Nと、の分布状態(二次元分布)を示す解析マップを解析情報として取得する。また、例えば、制御部70は、上記記載のように取得された血管の判定結果に基づく、解析パラメータPを解析情報として取得する。例えば、解析マップ及び解析パラメータを取得する場合、解析マップ及び解析パラメータは、三次元機能OCT画像データの判定結果に基づいて取得される。
以上のようにして、血管に関する解析情報が取得されると、制御部70は、モーションコントラストデータと、血管に関する解析情報と、を重畳させてモニタ75上に表示する(図7参照)。例えば、三次元機能OCT画像データの解析情報を取得した場合、制御部70は、三次元機能OCT画像データに基づいて取得した、所定の深さ方向の領域におけるOCT機能正面画像データと、解析情報と、を重畳させて表示する。もちろん、三次元機能OCT画像データと、解析情報と、が重畳表示される構成であってもよい。
なお、本実施例において、モーションコントラストデータと、血管に関する解析情報と、が重畳されて表示される構成を例に挙げて説明したがこれに限定されない。モーションコントラストデータと、解析情報と、が比較可能に表示される構成であればよい。例えば、比較可能に表示する構成としては、モーションコントラストデータと、解析情報と、が並列表示される構成が挙げられる。
なお、本実施例においては、モーションコントラストデータと、血管に関する解析情報と、をモニタ75に表示する構成を例に挙げて説明したがこれに限定されない。モーションコントラストデータと、解析情報と、を出力する構成であればよい。例えば、比較可能に出力する構成としては、モーションコントラストデータと解析情報とを印刷する構成や、モーションコントラストデータと解析情報とのデータを転送する構成等が挙げられる。
70 制御部
72 メモリ
75 モニタ
76 操作部
100 干渉光学系
120 検出器
200 正面観察光学系
300 固視標投影ユニット
Claims (11)
- 被検眼に照射された測定光と参照光によるOCT信号を検出し、前記OCT信号を処理することで被検眼の断層画像データを取得する光コヒーレンストモグラフィ装置であって、
被検眼上の同一位置に関して時間的に異なる複数のOCT信号を取得するための取得手段と、
前記取得手段によって取得された前記複数のOCT信号を処理して前記被検眼におけるモーションコントラストデータを取得する演算処理手段と、
前記モーションコントラストデータを処理し、血管の位置情報を取得し、前記位置情報に基づいて、血管に関する解析情報を取得する解析処理手段と、
を備えることを特徴とする光コヒーレンストモグラフィ装置。 - 請求項1の光コヒーレンストモグラフィ装置において、
前記解析処理手段は、前記解析情報として、前記モーションコントラストデータを処理して、血管が存在しているか否かを判定し、判定結果に基づいた解析情報を取得することを特徴とする光コヒーレンストモグラフィ装置。 - 請求項2の光コヒーレンストモグラフィ装置において、
前記解析処理手段は、前記解析情報として、前記モーションコントラストデータを処理して、前記モーションコントラストデータの深さ方向の領域において血管が存在するか否かを判定し、判定結果に基づいた解析情報を取得することを特徴とする光コヒーレンストモグラフィ装置。 - 請求項3の光コヒーレンストモグラフィ装置において、
前記解析処理手段は、前記解析情報として、前記モーションコントラストデータを処理して、前記モーションコントラストデータの深さ方向の一部の領域において血管が存在するか否かを判定し、判定結果に基づいた解析情報を取得することを特徴する光コヒーレンストモグラフィ装置。 - 請求項1〜4のいずれかの光コヒーレンストモグラフィ装置において、
前記取得手段は、前記被検眼上の異なる複数の横断位置にて測定光を走査させ、XY方向に関する三次元機能OCT画像データを取得するためのOCT信号を取得し、
前記演算処理手段は、前記被検眼上の複数の位置において取得された前記複数のOCT信号を処理し、前記被検眼における前記モーションコントラストデータとして、三次元機能OCT画像データを取得し、
前記解析処理手段は、前記解析情報として、前記三次元機能OCT画像データを処理して、前記被検眼の位置毎に、血管に関する前記解析情報を取得するとともに、前記三次元機能OCT画像データに基づいて、前記被検物の所定の深さ領域における正面画像データであるOCT機能正面画像データを取得し、前記OCT機能正面画像データと、前記解析情報と、を比較可能に出力することを特徴とする光コヒーレンストモグラフィ装置。 - 請求項1〜4のいずれかの光コヒーレンストモグラフィ装置において、
前記取得手段は、前記被検眼上の異なる複数の横断位置にて測定光を走査させ、XY方向に関する三次元機能OCT画像データを取得するためのOCT信号を取得し、
前記演算処理手段は、前記被検眼上の複数の位置において取得された前記複数のOCT信号を処理し、前記被検眼における前記モーションコントラストデータとして、三次元機能OCT画像データを取得し、
前記解析処理手段は、前記解析情報として、前記三次元機能OCT画像データを処理して、前記被検眼の位置毎に、血管に関する前記解析情報を取得するとともに、前記三次元機能OCT画像データと、前記解析情報と、を比較可能に表示することを特徴とする光コヒーレンストモグラフィ装置。 - 請求項5又は6の光コヒーレンストモグラフィ装置において、
前記解析処理手段は、前記解析情報として、前記三次元機能OCT画像データを、複数の領域に分割し、各分割された領域毎に、各分割領域内に血管が存在するか否かを判定し、判定結果に基づいて、判定結果に基づいた解析情報を取得することを特徴とする光コヒーレンストモグラフィ装置。 - 請求項1〜7のいずれかの光コヒーレンストモグラフィ装置において、
前記解析処理手段は、前記解析情報として、血管部位に関する寸法、面積、体積の少なくともいずれかを画像処理により計測し、計測結果に基づく血管解析パラメータを取得することを特徴とする光コヒーレンストモグラフィ装置。 - 請求項1〜8のいずれかの光コヒーレンストモグラフィ装置において、
前記解析処理手段は、前記三次元機能OCT画像データを取得するために取得されたOCT信号より層情報を検出し、前記被検眼の網膜層の層厚情報に関する二次元的な分布を示す解析マップを取得し、
前記解析情報と、前記解析マップとを比較可能に出力することを特徴とする光コヒーレンストモグラフィ装置。 - 被検眼に照射された測定光と参照光によるOCT信号を検出し、前記OCT信号を処理することで被検眼の断層画像データを取得する光コヒーレンストモグラフィ演算方法であって、
被検眼上の同一位置に関して時間的に異なる複数のOCT信号を取得するための取得ステップと、
前記取得ステップによって取得された前記複数のOCT信号を処理して前記被検眼におけるモーションコントラストデータを取得する演算処理ステップと、
前記モーションコントラストデータを処理し、血管の位置情報を取得し、前記位置情報に基づいて、血管に関する解析情報を取得する解析処理ステップと、
を備えることを特徴とする光コヒーレンストモグラフィ演算方法。 - 被検眼に照射された測定光と参照光によるOCT信号を検出し、前記OCT信号を処理することで被検眼の断層画像データを取得する光コヒーレンストモグラフィ装置の動作を制御する制御装置において実行される光コヒーレンストモグラフィ演算プログラムであって、
前記制御装置のプロセッサによって実行されることで、
被検眼上の同一位置に関して時間的に異なる複数のOCT信号を取得するための取得ステップと、
前記取得ステップによって取得された前記複数のOCT信号を処理して前記被検眼におけるモーションコントラストデータを取得する演算処理ステップと、
前記モーションコントラストデータを処理し、血管の位置情報を取得し、前記位置情報に基づいて、血管に関する解析情報を取得する解析処理ステップと、
を前記光コヒーレンストモグラフィ装置に実行させることを特徴とする光コヒーレンストモグラフィ演算プログラム。
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