JP2016049183A - 眼科装置及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】視細胞の欠損の有無によらず好適なＡＯ−ＳＬＯ像を取得可能な眼科装置を提供する。
【解決手段】眼科装置において、被検眼の眼底の断層像を取得する断層像取得手段と、断層像から視細胞の状態に関する情報を抽出する層解析手段と、視細胞の状態に関する情報と眼底の平面画像上の撮影位置に関する情報とを対応づける位置合わせ手段と、位置合わせ手段が対応づけた視細胞の状態に関する情報に基づいて撮影位置における収差補正法を変えて被検眼の眼底における前記撮影位置の平面画像を取得する平面画像取得手段と、を配する。
【選択図】図１

Description

本発明は、特に眼科診療等に用いられる眼科装置及びその制御方法に関する。

生活習慣病や失明原因の上位を占める疾病の早期診断を目的として、眼底部の検査が広く行われている。共焦点レーザー顕微鏡の原理を利用した眼科装置として走査型レーザー検眼鏡（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｌａｓｅｒ Ｏｐｈｔｈａｌｍｏｓｃｏｐｅ、以下ＳＬＯと称する。）が知られている。該ＳＬＯは、測定光であるレーザーを用いて眼底上でラスタースキャンを行い、その戻り光の強度から平面画像を高分解能かつ高速に得る装置である。

近年、被検眼の収差を波面センサーでリアルタイムに測定し、被検眼にて発生する測定光やその戻り光の収差を波面補正デバイスで補正する補償光学系を有する補償光学ＳＬＯ（Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｏｐｔｉｃｓ ＳＬＯ、以下ＡＯ−ＳＬＯと称する。）が開発されている。該ＡＯ−ＳＬＯを用いることで、高横分解能な平面画像の取得を可能にしている。さらに、取得した網膜の平面画像を用いて網膜における視細胞を抽出し、その密度や分布の解析から疾病の診断や薬剤応答の評価が試みられている。

疾病の進行や薬剤応答による視細胞の変化を評価する場合には、高解像度で取得されたＡＯ−ＳＬＯ像から視細胞を検出する必要がある。視細胞を撮影するためには、視細胞が存在する層にフォーカスを合わせて画像を取得する必要があるが、視細胞層にダメージがある場合には正しいフォーカス位置を設定できない場合がある。特許文献１に開示される方法では、光コヒーレンストモグラフィー（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ、以下ＯＣＴと称する。）により撮影した断層像から、視機能の正常／異常部位に関する判定処理を行っている。そして、その判定処理の結果を眼底の正面像に重畳させて表示することで、レーザー治療の照射位置を取得する処理を行っている。

特開２０１２−１３５５５０号公報 特開２０１２−１０７９０号公報

ＡＯ−ＳＬＯで視細胞の検出を行う際には、視細胞が欠損しているために描出されない場合と、フォーカスずれ等の撮影上の理由により視細胞が描出されない場合とを判別する必要がある。疾病による影響があると、一般的にＡＯ−ＳＬＯの撮影は困難な場合が多い。例えば、視細胞などの構造物が撮影されなかった場合に、撮影が失敗しているのか、視細胞の欠損状態が正しく撮影されているのかを判断することが難しい。特許文献１に開示される方法では、ＯＣＴより視機能の正常／異常部位を判定しているが、ＡＯ−ＳＬＯによる撮影を行う場合に関しては考慮されていない。特許文献２では、撮影位置を変更した場合のＡＯ−ＳＬＯの収差検出光学系の制御法について述べている。しかし、該文献２では取得したハルトマン像の輝度値に基づいた制御を開示しているだけであって他のモダリティから得られた知見を用いることについては言及されていない。

本発明は、上記課題に鑑み、より正確な視細胞層の状態を描出できるＡＯ−ＳＬＯを含む眼科装置及びその制御方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る眼科装置は、被検眼の眼底の断層画像を取得する断層画像取得手段と、前記断層画像から視細胞の状態に関する情報を抽出する層解析手段と、前記視細胞の状態に関する情報と前記眼底の平面画像上の撮影位置に関する情報とを対応づける位置合わせ手段と、前記位置合わせ手段が対応づけた前記視細胞の状態に関する情報に基づいて前記撮影位置における収差補正法を変えて、前記被検眼の眼底における前記撮影位置の平面画像を取得する平面画像取得手段とを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、視細胞層が存在する場合には高画質の視細胞層を描出し、視細胞層がダメージを受けている場合には、ダメージの状態を正しく描出することが可能となる。

本発明の実施例１に係る処理装置１０の機能構成を示すブロック図である。 本発明の実施例１に係る処理装置１０で行われる処理手順を示すフローチャートである。 ＷＦ−ＳＬＯ像上にＡＯ−ＳＬＯ像を提示した例を示す模式図である。 ＯＣＴによって得られる３Ｄ断層像（三次元断層像）の例を示す模式図である。 図２に示すフローチャートにおける断層像解析の工程の詳細を示したフローチャートである。 ＯＣＴ断層像よりＩＳ／ＯＳが存在する領域を抽出した例を示す模式図である。 本発明の実施例２に係る処理装置１０の機能構成を示すブロック図である。 本発明の実施例２に係る処理装置１０で行われる処理手順を示すフローチャートである。 視細胞が存在する領域全域に対して撮影位置を設定した例を示す模式図である。 視細胞が存在する領域の境界に対して撮影位置を設定した例を示す模式図である。

(実施例１)
本実施例では、ＡＯ−ＳＬＯにより網膜の平面画像を取得する際に、ＯＣＴ断層像を層解析した結果に基づきＡＯ−ＳＬＯの制御方法を変えることとしている。これにより、視細胞が描出されやすい条件で、ＡＯ−ＳＬＯによる網膜の撮影を好適に行える。

具体的には、ＯＣＴ断層像より視細胞層やＲＰＥ層などを抽出し、視細胞層が正常に存在する領域を特定する。視細胞層が層として正常に抽出される場合には、視細胞の状態を平面画像として好適に撮影できる状態であると推定できる。本実施例で用いる視細胞層の抽出の可否、或いは実際の断層像中より視細胞が抽出可能か否か等は、視細胞の状態に関する情報として把握可能であり、当該情報は後述する方法により眼底平面像中のＡＯ−ＳＬＯ像である小領域の撮影位置との対応づけがなされる。即ち、視細胞が正常に存在すると特定された領域は、収差補正を行わないＳＬＯ像（Ｗｉｄｅ−Ｆｉｅｌｄ ＳＬＯ、以下ＷＦ−ＳＬＯ像と称する。）上に表示してユーザーに示される。

ユーザーは該視細胞層の存在領域が示されたＷＦ−ＳＬＯ像に基づき撮影位置を選択する。ユーザーが撮影位置を指定すると、該指定位置に対する視細胞層の状態から、視細胞層が正常であればその位置で通常の収差補正を行いＡＯ−ＳＬＯ像を取得する。ユーザーが指定した撮影位置の視細胞層が欠損もしくはダメージを受けている場合には、収差補正の際のフォーカス位置を、視細胞層の推定位置に固定して収差補正を行い、ＡＯ−ＳＬＯ像を取得する。或いは、深さ方向のフォーカス位置が異なる複数のＡＯ−ＳＬＯ像を取得して解像度の好適な画像を選択する、更には撮影位置を変えて関連する情報を得た後にこれら情報に基づいて補間する等としても良い。

ここで通常の収差補正とは、ハルトマン−シャックセンサーで測定された波面収差を用いて、６次までのゼルニケ係数を最小二乗近似により求める処理のこととする。但し、ゼルニケ係数の次数は、求めたい近似精度や処理時間によって変化するものであり、ここでの手法に限定されるものではない。

こうして視細胞層の状態によりＡＯ−ＳＬＯの制御方法を変えて撮影を行うことにより、正常な視細胞層が存在するときは視細胞層を、視細胞層がダメージを受けている場合には、視細胞層が存在する可能性の高い位置を撮影することが可能になる。
以下、実施例１の詳細について述べる。

<平面画像>
図３にＡＯ−ＳＬＯ像をＷＦ−ＳＬＯ像上に重ねて示した画像を模式的に示す。図３に示すように、ＡＯ−ＳＬＯ像は収差補正により、高解像度だが撮影画角が小さくなるのに対し、ＷＦ−ＳＬＯ像は収差補正を伴わないＳＬＯ像であるため解像度は高くない。しかしＷＦ−ＳＬＯ像は眼底の広い範囲を撮影することが可能であり、網膜の全体像を得ることができる。なお、これらＡＯ−ＳＬＯ像とＷＦ−ＳＬＯ像とを平面画像と呼び、ＡＯ−ＳＬＯ像については小領域の平面画像としてＷＦ−ＳＬＯ像と便宜上区別する。

<ＯＣＴ断層像>
光の干渉を利用して眼底の断層像を撮影するＯＣＴは、眼底の網膜の内部構造の状態を３次元的に観察することが可能であるため、眼科診療の現場で広く用いられている。本実施例では、当該ＯＣＴが被検眼の眼底の断層像を取得する断層像取得手段を構成する。図４に、ＯＣＴにより取得された黄斑付近の断層像を模式的に示す。図４に示すＴ_１〜Ｔ_ｎは各断層像（Ｂ−ｓｃａｎ像）を表し、それらを複数枚集めた断層像群によって、網膜の情報を三次元的に表す。

図４においてＬ１〜Ｌ６は網膜の層構造の境界を各々示している。ここで、境界Ｌ１は内境界膜(Ｉｎｎｅｒ Ｌｉｍｉｔｉｎｇ Ｍｅｍｂｒａｎｅ、以下ＩＬＭと称する。)の表面を、境界Ｌ２は神経線維層(Ｎｅｒｖｅ Ｆｉｂｅｒ Ｌａｙｅｒ、以下ＮＦＬと称する。)とその下部層との境界(以下、神経線維層境界と呼ぶ)を示し、領域Ｌ２’として神経線維層が示されている。また、境界Ｌ３は内網状層とその下部の層との境界（以下、内網状層境界と称する。）を、境界Ｌ４は外網状層とその下部の層との境界（以下、外網状層境界と称する。）を、境界Ｌ５は視細胞内節/外節接合部（Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｂｅｔｗｅｅｎ ｉｎｎｅｒ ａｎｄ ｏｕｔｅｒ ｓｅｇｍｅｎｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｐｈｏｔｏｒｅｃｅｐｔｏｒｓ、以下ＩＳ/ＯＳと称する。）の境界を、境界Ｌ６は網膜色素上皮（以下ＲＰＥと称する。）の境界を各々表している。なお、ＯＣＴの性能によっては、ＩＳ／ＯＳ層とＲＰＥ層の境界が区別不可能となる場合があるが、本発明においてはその精度は問題にしないこととする。また、ＩＬＭやＩＳ／ＯＳは層と見ることもできるがごく薄いため、それぞれ境界とみなすこととする。

＜眼科装置の構成＞
図１は、本実施例１に係る眼科装置２０の機能構成を示したブロック図である。

図１において、眼科装置２０は、処理装置１０、平面画像撮像装置３及び表示部４を含む。処理装置１０は、画像処理や収差補正係数の演算などを行う。平面画像撮像装置３は、ＡＯ−ＳＬＯ像やＷＦ−ＳＬＯ像などの平面画像の撮影を行う。表示部４は、処理装置１０の演算結果などをユーザーに提示する。さらに眼科装置２０は、外部のデータベース（以下ＤＢと称する。）１に接続される。これにより、処理装置１０はＤＢ１に保存されている他のモダリティで取得された画像や患者データ、他の平面画像撮影装置で取得された過去の画像やデータ、及びＯＣＴ２により得た断層像等を取得することができる。

処理装置１０は、画像取得部１００、情報取得部１１０、制御部１２０、記憶部１３０、画像処理部１４０、出力部１５０、及びＡＯ制御部１６０を含む。画像取得部１００は、ＤＢ１を介してＯＣＴ２により取得された断層像を取得する。取得したＯＣＴ断層像は制御部１２０を通じて記憶部１３０に記憶される。情報取得部１１０は、ユーザーによる入力や収差補正の際の計測データを取得する。

画像処理部１４０は、層解析部１４１、位置合わせ部１４２、及び判定部１４３を含む。層解析部１４１は、後述するように断層像から視細胞の状態に関する情報としてのＩＳ／ＯＳ層が抽出できたか或いは存在するか否か等の情報を抽出する。位置合わせ部１４２は、視細胞の状態に関する情報とＷＦ−ＳＬＯによる眼底の平面画像上の小領域の撮影位置に関する情報とを対応づける。画像処理部１４０は、以上述べたように、各部によって取得したＯＣＴ断層像から視細胞層やＲＰＥ層を抽出し、視細胞層が正常領域であるか否かを特定すると共に、視細胞が欠損などのダメージを受けている場合には、視細胞層の推定位置を取得する。さらに、取得したＯＣＴ断層像が対応するＷＦ−ＳＬＯ像上の位置を求め、視細胞が正常である領域をＷＦ−ＳＬＯ像上の位置に対応づける。そして、上記層解析結果にもとづき、ユーザーが指定した撮影位置の視細胞層の状態から、ＡＯ−ＳＬＯの制御方法について判断する。

出力部１５０は、ＷＦ−ＳＬＯ像に対応づけられた正常な視細胞層が存在する領域をモニタ等に出力する。或いは、ユーザーが指定した撮影位置のＡＯ−ＳＬＯの制御方法を不図示の収差補正を行う構成等の各種モダリティに指定する。ＡＯ制御部１６０は、収差補正に関わるゼルニケ係数の計算を行う。本実施例では、平面画像取得装置３に加え、ＡＯ制御部１６０を含めて被検眼眼底の小領域の平面画像を取得する平面画像取得手段を構成する。該平面画像取得手段では、位置合わせ部１４２が対応づけた視細胞の状態に関する情報に基づいて、ＷＦ−ＳＬＯ像上の撮影位置における収差補正法を変えて、ＡＯ−ＳＬＯ像を取得する。

＜画像処理装置の処理手順＞
次に、図２のフローチャートを参照して、本実施例１の眼科装置２０の処理手順を説明する。

＜ステップＳ２１０＞
ステップＳ２１０において、画像取得部１００は、ＯＣＴ２により撮影され、外部のＤＢ１に保存されている被検眼網膜のＯＣＴ断層像を取得する。そして取得したＯＣＴ断層像を、制御部１２０を通じて記憶部１３０に保存する。

＜ステップＳ２２０＞
ステップＳ２２０において、画像処理部１４０は、記憶部１３０に保存されているＯＣＴ断層像の層解析を行う。網膜は図４に示したように複数の層構造で形成されているが、ここでは視細胞の状態を示すＩＳ／ＯＳやその下方にあるＲＰＥ層を抽出する。そして、これら層についての解析を行う。次に、図５のフローチャートを参照して、ステップＳ２２０における断層像解析の手順を説明する。

＜ステップＳ５１０＞
ステップＳ５１０において、層解析部１４１は、記憶部１３０に記憶されている各断層画像からＩＳ／ＯＳ（境界Ｌ５）やＲＰＥ（境界Ｌ６）を検出する。各層のセグメンテーション手法に関しては様々な手法が知られている。本実施例ではエッジ強調フィルタを用いて層境界となるエッジを抽出し、ＩＳ／ＯＳに関する医学知識を用いて検出されたエッジと層境界を対応づける手法を用いた場合について説明する。なお、ここではＩＳ／ＯＳとＲＰＥの検出について述べるが、他の層境界についても同様の手法により検出することが可能である。

まず層解析部１４１は、断層画像に対して平滑化フィルタ処理を行い、ノイズ成分を除去する。そして、エッジ検出フィルタ処理を行い断層画像からエッジ成分を検出し、層の境界に相当するエッジを抽出する。さらに、エッジ検出をした断層画像から背景領域を特定し、背景領域の輝度値を断層画像から抽出する。そして、次に、エッジ成分と判定された輝度のピーク値と、ピーク間の輝度値を用いることで、各層の境界を判定する。

例えば層解析部１４１は、硝子体側から眼底の深度方向にエッジを探索し、エッジ成分と判定された輝度のピーク値と、その上下の輝度値と、背景の輝度値とから、硝子体と網膜層との境界Ｌ１（ＩＬＭ）を判定する。さらに、眼底の深度方向にエッジを探索し、エッジ成分の輝度のピーク値と、ピーク間の輝度値と、背景の輝度値を参照して、ＲＰＥ（境界Ｌ６）を判定する。続けて、強膜側から眼底の浅度方向にエッジを探索し、エッジ成分と判定された輝度のピークと、その上下の輝度値と、背景の輝度値とから、ＩＳ／ＯＳ（境界Ｌ５）を判定する。以上の処理によって、層の境界を検出することができる。

このようにして検出したＲＰＥ（境界Ｌ６）とＩＳ／ＯＳ（境界Ｌ５）の網膜の深さ方向の位置であるコントロールポイントを制御部１２０へ送信するとともに、記憶部１３０に記憶する。

＜ステップＳ５２０＞
ステップＳ５２０において、層解析部１４１は、ステップＳ５１０での抽出結果にもとづきＩＳ／ＯＳが存在する領域を特定して、ＩＳ／ＯＳが存在する領域と存在しない領域とを識別する。

具体的には、ステップＳ５１０でＩＳ／ＯＳを特定できた範囲を求め、複数の断層像でその範囲を連結してＩＳ／ＯＳが存在する領域とする。図６（ａ）に、断層像ＴｎにおいてＩＳ／ＯＳが特定できた範囲を領域Ｒｎとして示した。さらに図６（ｂ）では、複数の断層像から求めた領域Ｒ１〜Ｒｎとして、ＩＳ／ＯＳが存在する領域を特定した例を示している。

このようにして特定したＩＳ／ＯＳが存在する領域を、制御部１２０へ送信するとともに、記憶部１３０に記憶する。

＜ステップＳ５３０＞
ステップＳ５３０において、層解析部１４１は、ステップＳ５２０でのＩＳ／ＯＳが存在すると特定できた領域Ｒ１〜Ｒｎに基づき、ＩＳ／ＯＳがＡＯ−ＳＬＯ像を取得する予定の領域の全域で存在するか否かを判断する。全域で存在すると判断された場合にはそのまま処理を終了する。ＩＳ／ＯＳが存在しない領域がある場合には、フローはステップＳ５４０に進む。

＜ステップＳ５４０＞
ステップＳ５４０において、層解析部１４１は、ステップＳ５２０で求めたＩＳ／ＯＳが存在する領域にもとづき、ＩＳ／ＯＳが存在しない領域に対して、ＩＳ／ＯＳの位置を推定する。具体的には、ＩＳ／ＯＳが存在する領域内の、ＩＳ／ＯＳが存在しない領域の境界近くにおいて、ステップＳ５１０で抽出したＲＰＥ層とＩＳ／ＯＳとの距離Ｄを求める。そして、ＩＳ／ＯＳが存在しない領域においてＲＰＥの位置を特定し、その上方にＤだけ移動した位置をＩＳ／ＯＳの存在する推定位置とする。

即ち、層解析部１４１は、ＩＳ／ＯＳが存在しない場合にＲＰＥ層を抽出し、ＩＳ／ＯＳ層が存在する領域と存在しない領域との境界の付近での距離Ｄに基づいて、ＩＳ／ＯＳ層が存在しない領域でのＩＳ／ＯＳ層の存在する位置を推定する。このようにして推定したＩＳ／ＯＳのコントロールポイントを制御部１２０へ送信するとともに、記憶部１３０に記憶する。記憶後、フローはステップＳ２３０に進む。

ここでは取得するＯＣＴ断層像が３Ｄ断層像の場合について説明したが、対象とするＯＣＴ断層像は３Ｄ断層像に限定されるものではない。例えば、黄斑を中心として放射状に複数枚撮影するラディアル・スキャンにより取得された断層像でもよいし、一枚の断層像でも構わない。ラディアル・スキャンの場合には、各断層像から求められたＩＳ／ＯＳが存在する範囲を角度方向に外挿することで、ＩＳ／ＯＳが存在する領域を特定すればよい。また、一枚の断層像から求める場合には、該断層像中で特定したＩＳ／ＯＳが存在する範囲から、黄斑を中心とした円で近似して正常な視細胞層の領域を取得すればよい。

＜ステップＳ２３０＞
ステップＳ２３０において、画像取得部１００は、被検眼網膜の平面画像を取得する。そして取得した平面画像を、制御部１２０を通じて記憶部１３０に保存する。ここで平面画像は、ＷＦ−ＳＬＯ像である場合について説明するが、ＷＦ−ＳＬＯ像に限定されるものではなく、解像度を落として広い画角を撮影したＡＯ−ＳＬＯ像であってもよい。

＜ステップＳ２４０＞
ステップＳ２４０において、位置合わせ部１４２は、記憶部１３０に保存されているＷＦ−ＳＬＯ像と、ＯＣＴ断層像の位置合わせを行う。さらに、ステップＳ５２０で取得されたＯＣＴ断層像中で特定されているＩＳ／ＯＳが存在する領域についても、ＷＦ−ＳＬＯ像上の位置と対応づける。

なお、以上の位置合わせは、ＯＣＴ断層像が３Ｄ断層像である場合には、３Ｄ断層像を網膜の深さ方向に足し合わせた投影像を生成し、該投影像とＷＦ−ＳＬＯ像とを、血管構造などの特徴量に基づいて行う方法がある。ＯＣＴ断層像がラディアル・スキャンや一枚の断層像である場合には、ＯＣＴ断層像を取得する際に同時に撮影したＳＬＯ像（平面画像）をステップＳ２１０で同時に取得し、該ＳＬＯ像とＷＦ−ＳＬＯ画像を予め位置合わせしておき、それに基づきＷＦ−ＳＬＯ像とＯＣＴ断層像の位置合わせをしてもよい。

こうしてＷＦ−ＳＬＯ像上に対応づけられたＩＳ／ＯＳが存在する領域は、制御部１２０を通じて記憶部１３０に保存される。さらに当該領域は、出力部１５０を通じ、ＷＦ−ＳＬＯ像と共に重ねてモニタ等の表示部４に表示される。これら表示の様式等は制御部１２０において表示制御手段として機能するモジュール領域によって選択され、表示部４に対してその表示が指示される。また、平面画像撮影装置３が取得したＡＯ−ＳＬＯ像の表示部４による表示も、該表示制御手段により実行される。

＜ステップＳ２５０＞
ステップＳ２５０において、情報取得部１１０は、ユーザーが指定したＡＯ−ＳＬＯの撮影位置情報を取得する。そして取得した撮影位置を、制御部１２０を通じて記憶部１３０に保存する。

＜ステップＳ２６０＞
ステップＳ２６０において、判定部１４３は、ステップＳ２５０で取得したＡＯ−ＳＬＯの撮影位置で、ＩＳ／ＯＳが存在するか否かを判定する。撮影位置にＩＳ／ＯＳが存在する場合には、ステップＳ２７０に進む。存在しない場合には、ステップＳ２８０に進む。なお、本実施例において、存在する領域と存在しない領域が混在する撮影位置の場合は、存在しない場合として処理する。

＜ステップＳ２７０＞
ステップＳ２７０において、ＡＯ制御部１６０は、ステップＳ２５０で取得されたＡＯ−ＳＬＯの撮影位置で収差補正を行うために、ゼルニケ係数を計算する。ここでは、ＩＳ／ＯＳが存在するという前提で計算を行う。

情報取得部１１０は、撮影位置に照射した被検眼眼底からの反射光より、不図示のハルトマン−シャック波面センサーが取得した情報を取得する。具体的には、不図示のマイクロレンズアレイの各マイクロレンズの焦点位置と、対応する参照点位置（無収差の場合の焦点位置）とのずれ量Δｘ、Δｙ、及びマイクロレンズの焦点距離ｆを取得する。そして取得したずれ量や焦点距離の値を、制御部１２０を通じて記憶部１３０に保存する。

被検眼眼底からの反射光の波面をＷ（Ｘ、Ｙ）とすると、Ｗはゼルニケ多項式により以下の式（１）のように多項式近似できる。
さらに、測定されたずれ量と波面は次の偏微分方程式（２）及び（３）であらわされる。
取得されたずれ量及び焦点距離ｆと、式（１）を式（２）及び（３）に代入した近似式の自乗誤差を最小とする最小二乗近似により、ゼルニケ係数Ｃ_ｎ ^１を算出する。

こうして取得したゼルニケ係数Ｃ_ｎ ^１を、制御部１２０を通じて記憶部１３０に保存する。

＜ステップＳ２８０＞
ステップＳ２８０において、ＡＯ制御部１６０は、ステップＳ２５０で取得されたＡＯ−ＳＬＯの撮影位置で収差補正を行うために、ゼルニケ係数を計算する。ここでは、撮影位置にＩＳ／ＯＳが存在しないという前提で計算を行う。

情報取得部１１０は、撮影位置に照射した被検眼眼底からの反射光より、前述したハルトマン−シャック波面センサーが取得した情報を取得する。そして取得したずれ量や焦点距離の値を、制御部１２０を通じて記憶部１３０に保存する。

ステップＳ２７０と同様に、取得したずれ量と焦点距離の値を用いてゼルニケ係数を算出するが、その際にフォーカスパワーに相当するゼルニケ係数Ｃ_２ ^０は、固定値を用いる。具体的には、最小二乗法によりゼルニケ係数を計算する際に、Ｃ_２ ^０は変数として扱わない。

ここで、固定値として、それまでに撮影され、その時のゼルニケ係数が記憶部１３０もしくはデータベース１に保存されているもののうち、撮影位置がステップＳ２５０で取得された撮影位置に最も近く、かつＩＳ／ＯＳが存在するＣ_２ ^０を用いる方法がある。もしくは、ステップＳ２５０で取得された撮影位置に対して、ステップＳ５４０で求めたＩＳ／ＯＳの推定位置に対応するＣ_２ ^０を用いてもよい。あるいは、すでに撮影されたＩＳ／ＯＳが存在する領域のゼルニケ係数から、推定されるＩＳ／ＯＳ位置でのゼルニケ係数を外挿してもよい。さらには、ステップＳ２５０で取得された撮影位置において、ＲＰＥが存在する場合には、被検眼眼底からの反射光は主にＲＰＥからの反射光であると考えてもよい。この場合、初めはステップＳ２７０と同様、すべてのゼルニケ係数を計算し、そこで求められたＣ_２ ^０に、推定ＩＳ／ＯＳ位置までフォーカス位置をずらす分だけ値を増加させてばよい。なお、該ゼルニケ係数は収差補正パラメタの一部を好適として用いて取得されているが、用いる補正パラメタは当該係数以外も用いることは可能である。

＜ステップＳ２９０＞
ステップＳ２９０において、制御部１２０は、記憶部１３０に保存されている、算出したゼルニケ係数を、出力部１５０を通じて平面画像撮影装置３に送信する。平面画像撮影装置３では、取得したゼルニケ係数に基づき収差補正を行い、ＡＯ−ＳＬＯ画像を取得する。取得したＡＯ−ＳＬＯ像は画像取得部１００、制御部１２０を通じて記憶部１３０に保存される。さらに、取得した画像とそれに付属する撮影位置などの情報は、出力部１５０を通じて外部のデータベース１に保存される。

以上の構成により、ＡＯ−ＳＬＯにより網膜の画像を取得する際に、ＯＣＴ断層像を層解析した結果に基づきＡＯ−ＳＬＯの制御方法を変えることで、視細胞が描出されやすい条件で網膜を撮影することが可能になる。

（実施例２）
実施例１では、ＯＣＴ断層像よりＩＳ／ＯＳの状態を判別し、ＩＳ／ＯＳの状態に応じてＡＯ−ＳＬＯ画像を取得する際の収差補正法を変える例を示した。実施例２では、実施例１に示した方法によって、視細胞が存在する領域のＡＯ−ＳＬＯ像を取得し、とくに視細胞が存在する領域と存在しない領域を明確にするように、ＡＯ−ＳＬＯ像を複数箇所で撮影する場合について説明する。

視細胞に関連した遺伝性の疾病では、疾病の進行に伴い特有のリング状の構造物が観察されることが知られている。疾病によって、リング状の構造の内側は視細胞が正常であるが、外側が視細胞が欠損している場合や、逆にリング状の構造の内側は視細胞が欠損しているが外側は正常である場合などが知られている。前者の例としては網膜色素変性症、後者の例としてはスタルガルト病が知られている。

このような疾病においては、視細胞が存在する領域の視細胞像を取得することと同時に、視細胞が存在する領域と存在しない領域の境界を明確に描出することや、存在する領域や欠損している領域の大きさを正確に計測することが重要となる。

図７は、本実施例２に係る眼科装置２０の機能構成を示したものである。

図７において、参照番号１〜４、１００〜１３０、１５０〜１６０に示される構成は図１において示した各構成と同じであることからここで説明は省略する。また、画像処理部１４０に含まれる、図１と同様の処理を行う層解析部１４１、位置合わせ部１４２、判定部１４３についても同様にここでの説明は省略する。本実施例では、画像処理部１４０が撮影位置設定部７４４を有する点において実施例１と異なる。当該撮影位置設定部７４４は、ＯＣＴ断層像から得られたＩＳ／ＯＳをＷＦ−ＳＬＯ像に対応づけた結果に基づき、ＩＳ／ＯＳが存在する領域とその境界を含む領域とのＡＯ−ＳＬＯ像を取得するために必要なＷＦ−ＳＬＯ像上の撮影位置を計算する。

次に、図８のフローチャートを参照して、本実施例２において行われる処理装置１０の処理手順を説明する。なお、ステップＳ２１０〜Ｓ２９０に関しては実施例１で説明した処理手順と変わらないために、ここでの説明は省略する。本実施例では、位置合わせを行うステップＳ２４０の後に行われるステップＳ８５０において異なっており、以下当該ステップＳ８５０で行われる処理について詳述する。

＜ステップＳ８５０＞
ステップＳ８５０において、撮影位置設定部７４４は、情報取得部１１０よりユーザーが選択した撮影パターン情報と、ステップＳ２４０で生成されたＷＦ−ＳＬＯ像上に対応づけられたＩＳ／ＯＳが存在する領域に基づき、撮影位置を設定する。ここでユーザーが選択する撮影パターンとは、疾病ごとに異なる視細胞の欠損状態に応じて選択されるもので、ＩＳ／ＯＳが存在する領域全体をカバーするタイプや境界のみをカバーするタイプがある。

図９に、網膜色素変性症眼に対して、ＩＳ／ＯＳが存在する領域全体をカバーする撮影位置を示した例を示す。図９の中心窩付近に存在する円形にグレー表示した領域は、ＯＣＴにより取得したＩＳ／ＯＳが存在する領域を示している。なお、本実施例では、眼の固視微動などの影響で撮影位置がずれる可能性や、位置合わせの際の重なり領域を確保することを目的として、撮影画角の１５％程度が互いに重なるように、個々のＡＯ−ＳＬＯ像の撮影位置を決めている。具体的には、ＡＯ−ＳＬＯ像の画像サイズが４００ｘ４００ピクセルの場合には、６０ピクセル相当が重なるように、隣接するＡＯ−ＳＬＯ像各々の撮影位置を決める。さらに、最外部の撮影位置は、ステップＳ２４０で生成されたＷＦ−ＳＬＯ像上に対応づけられたＩＳ／ＯＳが存在する領域の外側となる、或いは外側を含むように設定する。このようにＩＳ／ＯＳが存在する領域の内側から外側までを撮影位置に含めることで、視細胞が存在する領域とその境界のＡＯ−ＳＬＯ画像を取得することができる。

図１０に、網膜色素変性症眼に対して、ＩＳ／ＯＳが存在する領域と存在しない領域の境界をカバーする撮影位置を示した例を示す。なお、この場合撮影位置を設定する手法は複数存在する。例えば、基準位置を中心窩から鼻側方向に移動してＩＳ／ＯＳの境界となる撮影位置を探索し、その位置を第一の撮影位置とする。そこからＩＳ／ＯＳの境界を辿り、ＡＯ−ＳＬＯ画像の端となる点から、６０ピクセル内側に次の撮影位置の画像端がくるような、ＩＳ／ＯＳの境界を次の撮影位置とする方法が考えられる。図１０では、ＩＳ／ＯＳの境界となる点ではＩＳ／ＯＳの存在が不確定であり、収差補正が不安定となる懸念があるため、ＩＳ／ＯＳの境界を全体的に９０％に縮小した境界を求め、その上に撮影位置を設定している。さらに、ＩＳ／ＯＳの境界を全体的に１１０％に拡大した境界を求め、縮小した境界上に設定された撮影位置と対になるように、中心窩から該撮影位置を放射上に延長した線と、１１０％境界線との交点上にも撮影位置を設定している。このようにＩＳ／ＯＳが存在する領域の境界に沿って、その内側と外側を対にして撮影位置に含めることで、視細胞が存在する領域の境界のＡＯ−ＳＬＯ画像を取得することができる。

こうして設定した撮影位置を、制御部１２０を通じて記憶部１３０に保存する。さらに出力部１５０を通じ、ＷＦ−ＳＬＯ像と共に重ねてモニタ等の表示部４に表示する。即ち、該表示部４は、ＯＣＴ像より抽出した被検眼の病変部を平面画像として取得する際に、収差補正がうまくいかない可能性がある領域としてこれをユーザーに提示する提示手段として機能する。この場合、ユーザーが設定された撮影位置をそのまま順番に撮影することも可能であるし、新たな撮影位置を選択することも可能である。

このようにＯＣＴ断層像より取得したＩＳ／ＯＳの情報に基づき撮影位置を決めることで、視細胞が存在する範囲全体での視細胞像を効率よく取得したり、視細胞が存在する範囲の境界を正確に取得したりすることが可能となる。

さらに、視細胞が存在する範囲の境界に撮影位置を設定した場合には、フォーカス位置が不安定になる可能性がある。このために、近傍のＩＳ／ＯＳが存在する領域で取得したフォーカス位置と、ＯＣＴ像或いは平面画像に関してその深さの上下方向における複数のフォーカス位置で撮影を行う。このようにして得られた、すべてのフォーカス位置での平面画像において視細胞の状態を比較することで、より正確な境界を特定することが可能となる。

（実施例３）
実施例１では、ＯＣＴ断層像よりＩＳ／ＯＳの状態を判別し、ＩＳ／ＯＳが存在する場合には、ステップＳ２７０において、被検眼眼底からの反射光の波面をもっともよく近似するゼルニケ係数を取得して収差補正を行った。反射の強いＩＳ／ＯＳが存在する場合には、この方法により視細胞層にフォーカスが合い、良好な視細胞層を取得できる可能性が高くなる。しかし、より正しいフォーカス合わせは、フォーカスを変えて撮影した複数のＡＯ−ＳＬＯ画像から、視細胞に特徴的な構造が最も強く表れるフォーカス位置を選択することで実現される。

具体的には、フォーカスを変えて撮影したＡＯ−ＳＬＯ画像の周波数変換画像を取得し、撮影位置の視細胞の周波数に相当する信号強度が最も強くなるフォーカス位置を選択する方法が考えられる。

このように、ＯＣＴ断層像よりＩＳ／ＯＳが正常に存在する場合には視細胞が正しく描出される可能性が高いが、フォーカスずれなどの影響で画像がボケ、画質が低下する可能性がある。よって、あらかじめ複数のフォーカス位置で画像を取得し、取得したＡＯ−ＳＬＯ像の周波数解析結果に基づき画像を選択することで、より画質の高い視細胞像を取得することが可能になる。即ち、平面画像撮影装置３は、ＩＳ／ＯＳ層が存在する場合に複数のフォーカス位置の異なるＡＯ−ＳＬＯ像を取得し、該複数のＡＯ−ＳＬＯ像から周波数解析に基づいてＩＳ／ＯＳ層が存在するし領域と存在しない領域との境界を求める。また、表示制御手段は、この周波数解析に基づいて表示すべき画像を選択して表示部４に表示させる。

（実施例４）
実施例１では、ステップＳ２２０でＯＣＴ断層像を解析する際に、ＩＳ／ＯＳ層やＲＰＥ層の抽出を行っている。しかしＯＣＴ断層像には、白斑などの病変や血管などの情報も含まれているため、それらを利用することで、より画質の高いＡＯ−ＳＬＯ像を取得することが可能になる。

具体的には、反射の強い白斑などの病変が存在する場合には、その位置で収差補正を行うと、該病変からの反射光がハルトマン−シャック波面センサーに入ることになる。このような状況を回避するために、ステップＳ２２０の層解析の際に、白斑等の病変を抽出し保存する。そしてステップＳ２４０でＯＣＴ断層像とＷＦ−ＳＬＯ像の位置合わせの際に、該病変情報もＷＦ−ＳＬＯ像に対応づける。そしてその情報を記憶部１３０に保存すると同時にユーザーに提示し、撮影位置選択の際の参考情報として示す。

また、ステップＳ２５０で指定された撮影位置が該病変位置と重なる場合には、ユーザーに病変の影響で撮影がうまくいかない可能性を提示し、該撮影位置の近くで、病変からはずれた位置を代替候補としてユーザーに示すなどの方法が考えられる。

（その他の実施形態）
本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記憶した記憶媒体を、システムあるいは装置に供給する。そして、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。

また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。

１ データベース
２ ＯＣＴ撮影装置
３ 平面画像撮影装置
４ 表示部
１０ 処理装置
２０ 眼科装置
１００ 画像取得部
１１０ 情報取得部
１２０ 制御部
１３０ 記憶部
１４０ 画像処理部
１４１ 層解析部
１４２ 位置合わせ部
１４３ 判定部
７４４ 撮影位置設定部
１５０ 出力部
１６０ ＡＯ制御部

Claims (15)

1. 被検眼の眼底の断層像を取得する断層像取得手段と、
   前記断層像から視細胞の状態に関する情報を抽出する層解析手段と、
   前記視細胞の状態に関する情報と前記眼底の平面画像上の撮影位置に関する情報とを対応づける位置合わせ手段と、
   前記位置合わせ手段が対応づけた前記視細胞の状態に関する情報に基づいて前記撮影位置における収差補正法を変えて、前記被検眼の眼底における前記撮影位置の平面画像を取得する平面画像取得手段と、
   を備えたことを特徴とする眼科装置。
2. 前記視細胞に関する情報はＩＳ／ＯＳ層が存在するか否かであり、
   前記層解析手段は、前記ＩＳ／ＯＳ層を抽出し、前記ＩＳ／ＯＳ層が存在する領域と存在しない領域を識別することを特徴とする請求項１に記載の眼科装置。
3. 前記層解析手段は、前記ＩＳ／ＯＳ層が存在しない場合にＲＰＥ層を抽出し、前記ＩＳ／ＯＳ層が存在する領域と存在しない領域との境界の付近での前記ＩＳ／ＯＳ層と前記ＲＰＥ層との距離に基づいて、前記ＩＳ／ＯＳ層が存在しない領域での前記ＩＳ／ＯＳ層の存在する位置を推定することを特徴とする請求項２に記載の眼科装置。
4. 前記平面画像取得手段が取得した前記平面画像を表示手段に表示させる表示制御手段を有し、
   前記視細胞に関する情報はＩＳ／ＯＳ層が存在するか否かであり、
   前記平面画像取得手段は、前記ＩＳ／ＯＳ層が存在する場合には、複数のフォーカス位置の異なる前記撮影位置の平面画像を取得し、
   前記表示制御手段は、複数の前記取得した平面画像から周波数解析に基づいて選択して前記表示手段に表示させることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の眼科装置。
5. 前記視細胞に関する情報はＩＳ／ＯＳ層が存在するか否かであり、
   前記平面画像取得手段は、前記ＩＳ／ＯＳ層が存在する領域と存在しない領域との境界の付近において、複数のフォーカス位置の異なる前記平面画像を取得し、複数の前記取得した平面画像から周波数解析に基づき前記境界を求めることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の眼科装置。
6. 前記視細胞に関する情報はＩＳ／ＯＳ層が存在するか否かであり、
   前記平面画像取得手段は、前記ＩＳ／ＯＳ層が存在しない場合には、前記ＩＳ／ＯＳが存在する位置で算出された収差補正パラメタの一部を用いて前記平面画像を取得する際に用いるゼルニケ係数を取得することを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の眼科装置。
7. 前記層解析手段が前記断層像より抽出した前記被検眼の病変部を前記平面画像として取得する際に収差補正がうまくいかない可能性がある領域としてユーザーに提示する提示手段を有することを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載の眼科装置。
8. 被検眼の眼底の断層画像を取得する断層像取得手段と、
   前記断層像から視細胞の状態に関する情報を抽出する層解析手段と、
   前記視細胞の状態に関する情報と前記眼底の平面画像上の撮影位置の情報とを対応づける位置合わせ手段と、
   前記位置合わせ手段が対応づけた前記視細胞の状態に関する情報に基づいて前記眼底の平面画像の上の撮影位置を変えて、前記被検眼の収差補正された前記眼底の前記撮影位置の平面画像を取得する平面画像取得手段と、
   を備えたことを特徴とする眼科装置。
9. 前記平面画像取得手段は、前記視細胞の状態に関する情報に基づいて前記視細胞が存在すると判定された前記眼底の平面画像の上での領域全体を含むように、複数の前記撮影位置を設定することを特徴とする請求項８に記載の眼科装置。
10. 前記平面画像取得手段は、前記視細胞の状態に関する情報に基づいて前記視細胞が存在すると判定された前記眼底の平面画像の上での領域の境界に沿って複数の前記撮影位置を設定することを特徴とする請求項８に記載の眼科装置。
11. 前記平面画像取得手段は、前記視細胞が存在すると判定された前記領域の境界に沿って前記撮影位置を設定した場合に、前記撮影位置の近傍であって前記視細胞が存在する領域でのフォーカス位置と、その前記平面画像における深さ方向における前記領域の上下方向の複数のフォーカス位置とにおいて、前記眼底の前記撮影位置の平面画像を取得することを特徴とする請求項１０に記載の眼科装置。
12. 請求項１乃至１１の何れか一項に記載の眼科装置における各手段の処理を各々コンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
13. 請求項１２に記載のプログラムを記憶した記憶媒体。
14. 被検眼の眼底の断層像を取得する断層像取得工程と、
    前記断層像から視細胞の状態に関する情報を抽出する層解析工程と、
    前記視細胞の状態に関する情報と前記眼底の平面画像上の撮影位置に関する情報とを対応づける位置合わせ工程と、
    前記位置合わせ工程において対応づけた前記視細胞の状態に関する情報に基づいて前記撮影位置における収差補正法を変えて、前記被検眼の眼底における前記撮影位置の平面画像を取得する平面画像取得工程と、
    を備えたことを特徴とする眼科装置の制御方法。
15. 被検眼の眼底の断層画像を取得する断層像取得工程と、
    前記断層像から視細胞の状態に関する情報を抽出する層解析工程と、
    前記視細胞の状態に関する情報と前記眼底の平面画像上の撮影位置の情報とを対応づける位置合わせ工程と、
    前記位置合わせ工程において対応づけた前記視細胞の状態に関する情報に基づいて前記眼底の平面画像の上の撮影位置を変えて、前記被検眼の収差補正された前記眼底の前記撮影位置の平面画像を取得する平面画像取得工程と、
    を備えたことを特徴とする眼科装置の制御方法。