JP2016055122A - Optical coherence tomography device, oct analysis processor and program - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、被検体のOCTデータを得る光コヒーレンストモグラフィーに関する。 The present disclosure relates to optical coherence tomography for obtaining OCT data of a subject.
被検体の断層像を撮影する装置として、光断層干渉計(Optical Coherence Tomography:OCT)が知られている。 An optical coherence tomography (OCT) is known as an apparatus for taking a tomographic image of a subject.
光断層干渉計において、受光素子によって取得されるスペクトル情報をフーリエ解析して被検物の断層画像を得るフーリエドメインOCTが知られている(特許文献1参照)。フーリエドメインOCTとしては、受光系に分光光学系を有するSD−OCT、投光系に可変波長光源を有するSS−OCTが知られている。 In an optical tomographic interferometer, Fourier domain OCT is known in which spectral information acquired by a light receiving element is subjected to Fourier analysis to obtain a tomographic image of a test object (see Patent Document 1). As the Fourier domain OCT, SD-OCT having a spectroscopic optical system in a light receiving system and SS-OCT having a variable wavelength light source in a light projecting system are known.
ところで、フーリエドメインOCTを原理とする干渉光学系により得られる断層像は、測定光と参照光との光路長が一致する深さ位置(ゼロディレイ位置)での感度(干渉感度)が最も高く、ゼロディレイ位置から離れるにしたがって感度が低下していく。この結果として、ゼロディレイ位置に近い部分については高感度・高解像度の画像が得られるが、ゼロディレイ位置から離れた部分については画像の感度・解像度が低下してしまう。 By the way, the tomogram obtained by the interference optical system based on the Fourier domain OCT has the highest sensitivity (interference sensitivity) at the depth position (zero delay position) where the optical path lengths of the measurement light and the reference light coincide with each other. Sensitivity decreases as the distance from the zero delay position increases. As a result, a high-sensitivity and high-resolution image can be obtained at a portion close to the zero delay position, but the sensitivity and resolution of the image are lowered at a portion away from the zero delay position.
特許文献1〜3は、測定光と参照光の光路長が一致する深さ位置より眼底が奥側に配置された状態で取得された断層画像(正像)と、測定光と参照光の光路長が一致する深さ位置より眼底が前側に配置された状態で取得された断層画像(逆像)と、をそれぞれモニタに出力するモード(網膜モード、脈絡膜モード)を持つ。 In Patent Documents 1 to 3, a tomographic image (normal image) acquired in a state where the fundus is arranged on the back side from a depth position where the optical path lengths of the measurement light and the reference light coincide with each other, and optical paths of the measurement light and the reference light It has a mode (retinal mode, choroid mode) that outputs tomographic images (reverse images) acquired with the fundus positioned in front of the depth position where the lengths coincide with each other.
しかしながら、取得された断層画像に基づいて解析結果を得る場合、良好な解析結果を得られない場合がある。或いは、取得された断層画像に対して十分な解析が行われていない場合もありうる。 However, when an analysis result is obtained based on the acquired tomographic image, a good analysis result may not be obtained. Alternatively, there may be a case where sufficient analysis is not performed on the acquired tomographic image.
本開示は、従来技術の少なくとも一つの問題点を解決することを技術課題とする。 An object of the present disclosure is to solve at least one problem of the prior art.
上記課題を解決するために、本開示は以下のような構成を備えることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present disclosure is characterized by having the following configuration.
(1)
被検体上を走査手段によって走査された測定光と、前記測定光に対応する参照光との干渉によるAスキャン信号を検出するためのフーリエドメインOCT光学系と、
各走査位置でのAスキャン信号に基づくOCTデータを取得し、取得されたOCTデータに対してセグメンテーション処理を行い、前記セグメンテーション処理の結果に基づいて被検体を解析するための解析処理手段と、
を備える光コヒーレンストモグラフィー装置であって、
解析処理手段は、ゼロディレイ位置よりも被検物表面が奥側に配置された状態で取得されたOCTデータである第1のOCTデータと、ゼロディレイ位置よりも被検物裏面が前側に配置された状態で取得されたOCTデータである第2のOCTデータとの間において、前記セグメンテーション処理の少なくとも一部を変更することを特徴とする。
(2)
フーリエドメインOCT光学系を備える光コヒーレンストモグラフィー装置によって得られたOCTデータを処理するOCT解析処理装置であって、
前記OCTデータに対してセグメンテーション処理を行い、前記セグメンテーション処理の結果に基づいて被検体を解析するための解析処理手段を備え、
解析処理手段は、ゼロディレイ位置よりも被検物表面が奥側に配置された状態で取得されたOCTデータである第1のOCTデータと、ゼロディレイ位置よりも被検物裏面が前側に配置された状態で取得されたOCTデータである第2のOCTデータとの間において、前記セグメンテーション処理の少なくとも一部を変更することを特徴とする。
(3)
フーリエドメインOCT光学系を備える光コヒーレンストモグラフィー装置によって得られたOCTデータを処理するOCTデータ処理装置、において実行されるOCTデータ処理プログラムであって、
OCTデータ処理装置のプロセッサによって実行されることで、
前記OCTデータに対してセグメンテーション処理を行い、前記セグメンテーション処理の結果に基づいて被検体を解析するための解析処理ステップであって、
ゼロディレイ位置よりも被検物表面が奥側に配置された状態で取得されたOCTデータである第1のOCTデータと、ゼロディレイ位置よりも被検物裏面が前側に配置された状態で取得されたOCTデータである第2のOCTデータとの間において、前記セグメンテーション処理の少なくとも一部を変更する解析処理ステップと、
をOCTデータ処理装置に実行させることを特徴とする。
(4)
被検体上を走査手段によって走査された測定光と、前記測定光に対応する参照光との干渉によるAスキャン信号を検出するためのフーリエドメインOCT光学系を備える光コヒーレンストモグラフィー装置によって得られたOCTデータを処理するOCTデータ処理装置であって、
前記OCTデータに対してセグメンテーション処理を行い、前記セグメンテーション処理の結果に基づいて被検体を解析するための解析処理手段を備え、
解析処理手段は、前記光コヒーレンストモグラフィー装置によってOCTデータが取得された際の条件の違いに応じて、前記セグメンテーション処理の少なくとも一部を変更することを特徴とする。
(1)
A Fourier domain OCT optical system for detecting an A scan signal caused by interference between the measurement light scanned on the object by the scanning means and the reference light corresponding to the measurement light;
Analysis processing means for acquiring OCT data based on the A scan signal at each scanning position, performing segmentation processing on the acquired OCT data, and analyzing a subject based on a result of the segmentation processing;
An optical coherence tomography device comprising:
The analysis processing means includes first OCT data, which is OCT data acquired in a state where the surface of the test object is arranged on the back side with respect to the zero delay position, and the back side of the test object is arranged on the front side with respect to the zero delay position. At least a part of the segmentation process is changed with respect to the second OCT data which is the OCT data acquired in the processed state.
(2)
An OCT analysis processing apparatus for processing OCT data obtained by an optical coherence tomography apparatus including a Fourier domain OCT optical system,
An analysis processing means for performing a segmentation process on the OCT data and analyzing a subject based on a result of the segmentation process;
The analysis processing means includes first OCT data, which is OCT data acquired in a state where the surface of the test object is arranged on the back side with respect to the zero delay position, and the back side of the test object is arranged on the front side with respect to the zero delay position. At least a part of the segmentation process is changed with respect to the second OCT data which is the OCT data acquired in the processed state.
(3)
An OCT data processing program executed in an OCT data processing apparatus that processes OCT data obtained by an optical coherence tomography apparatus including a Fourier domain OCT optical system,
By being executed by the processor of the OCT data processor,
An analysis processing step for performing a segmentation process on the OCT data and analyzing a subject based on a result of the segmentation process,
First OCT data, which is OCT data acquired when the surface of the test object is arranged at the back side from the zero delay position, and data obtained when the back surface of the test object is arranged at the front side from the zero delay position An analysis processing step for changing at least a part of the segmentation processing with respect to the second OCT data that is the processed OCT data;
Is executed by the OCT data processing apparatus.
(4)
OCT obtained by an optical coherence tomography apparatus including a Fourier domain OCT optical system for detecting an A scan signal caused by interference between measurement light scanned on a subject by scanning means and reference light corresponding to the measurement light An OCT data processing apparatus for processing data,
An analysis processing means for performing a segmentation process on the OCT data and analyzing a subject based on a result of the segmentation process;
The analysis processing means changes at least a part of the segmentation process according to a difference in conditions when OCT data is acquired by the optical coherence tomography apparatus.
以下、典型的な実施形態の1つについて、図面を参照して説明する。図1は本実施形態に係る光コヒーレンストモグラフィー装置(以下、本装置と呼ぶ場合もある)の一例を示すブロック図である。本装置10は、一例として、被検眼の眼底の断層像を取得する眼底撮影装置への適用例を示す。
Hereinafter, one exemplary embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an example of an optical coherence tomography apparatus (hereinafter also referred to as this apparatus) according to the present embodiment. As an example, the
<第1実施例>
図1に示すOCTデバイス1は、例えば、OCT光学系100によって取得された検出信号を処理する。OCT光学系100は、例えば、被検眼Eの眼底EfのOCTデータ(例えば、眼底断層像)を得る。OCT光学系100は、例えば、制御部70と接続されている。
<First embodiment>
The OCT device 1 shown in FIG. 1 processes a detection signal acquired by the OCT
次いで、OCT光学系100の一例について図2に基づいて説明する。
Next, an example of the OCT
<OCT光学系>
OCT光学系100は、例えば、眼科用光断層干渉計(OCT:Optical coherence tomography)の装置構成を持ち、被検眼のOCTデータを得るために設けられてもよい。より詳細な構成の例としては、OCT光学系100は、光源102から出射された光を光分割器(例えば、カップラ、サーキュレータ)104によって測定光と参照光に分割する。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。OCT光学系100は、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(受光素子)120に受光させる。検出器120は、測定光と参照光との干渉信号を検出する。
<OCT optical system>
The OCT
フーリエドメインOCTの場合では、干渉光のスペクトル強度(スペクトル干渉信号)が検出器120によって検出され、スペクトル強度データに対するフーリエ変換によって複素OCT信号が取得される。例えば、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、Aスキャン信号(例えば、深さプロファイル)が取得される。測定光は、光スキャナ108によって眼底上で走査される。各走査位置におけるAスキャン信号が配列されることによって、OCTデータ(例えば、断層画像データ)が取得される。
In the case of Fourier domain OCT, the spectral intensity (spectral interference signal) of the interference light is detected by the
なお、OCT光学系100には、スペクトラル・ドメイン型のOCT光学系が用いられてもよいし、波長可変光源を用いて干渉光のスペクトルを検出するスウェプト・ソース型(SS−OCT)が用いられてもよい。
The OCT
SD−OCTの場合、光源102として低コヒーレント光源(広帯域光源)が用いられ、検出器120には、干渉光を各周波数成分(各波長成分)に分光する分光光学系(スペクトルメータ)が設けられる。スペクトルメータは、例えば、回折格子とラインセンサからなる。
In the case of SD-OCT, a low-coherent light source (broadband light source) is used as the
SS−OCTの場合、光源102として出射波長を時間的に高速で変化させる波長走査型光源(波長可変光源)が用いられ、検出器120として、例えば、単一の受光素子が設けられる。光源102は、例えば、光源、ファイバーリング共振器、及び波長選択フィルタによって構成される。そして、波長選択フィルタとして、例えば、回折格子とポリゴンミラーの組み合わせ、ファブリー・ペローエタロンを用いたものが挙げられる。
In the case of SS-OCT, a wavelength scanning light source (wavelength variable light source) that changes the emission wavelength at a high speed in time is used as the
光源102から出射された光は、光分割器104によって、測定光と参照光に分割される。測定光は、光ファイバーを通過した後、空気中へ出射されてもよい。測定光は、光スキャナ108、及び測定光学系106の他の光学部材を介して眼底Efに集光されてもよい。眼底Efで反射された光は、同様の光路を経て光ファイバーに戻されてもよい。
The light emitted from the
光スキャナ108は、眼底上で横断方向に測定光を走査してもよいし、眼底上で二次元的に測定光を走査させてもよい。光スキャナ108は、瞳孔と略共役な位置に配置されてもよい。光スキャナ108は、例えば、2つのガルバノミラーであり、その反射角度が駆動機構50によって任意に調整されてもよい。光スキャナ108としては、例えば、反射ミラー(ガルバノミラー、ポリゴンミラー、レゾナントスキャナ)の他、光の進行(偏向)方向を変化させる音響光学素子(AOM)等が用いられる。
The
参照光学系110は、眼底Efでの測定光の反射によって取得される反射光と合成される参照光を生成可能である。参照光学系110は、マイケルソンタイプであってもよいし、マッハツェンダタイプであっても良い。参照光学系110は、例えば、反射光学系(例えば、参照ミラー)によって形成され、光分割器104からの光を反射光学系により反射することにより再度光分割器104に戻し、検出器120に導いてもよい。他の例としては、参照光学系110は、透過光学系(例えば、光ファイバー)によって形成され、光分割器104からの光を戻さず透過させることにより検出器120へと導いてもよい。
The reference
参照光学系110は、例えば、参照光路中の光学部材を移動させることにより、測定光と参照光との光路長差を変更するための駆動部112を有してもよい。例えば、参照ミラーが光軸方向に移動される。光路長差を変更するための構成は、測定光学系106の測定光路中に配置されてもよい。つまり、本実施形態の装置には、測定光と参照光の少なくとも何れかの光路長を変化させるための構造が設けられてもよい。
The reference
<正面観察光学系>
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もよい。観察光学系200は、例えば、いわゆる眼科用走査型レーザ検眼鏡(SLO)の装置構成を備えてもよい。なお、観察光学系200の構成としては、いわゆる眼底カメラタイプの構成であってもよい。また、OCT光学系100は、観察光学系200を兼用してもよい。
<Front observation optical system>
The front observation
<固視標投影ユニット>
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してもよい。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。
<Fixation target projection unit>
The fixation
<制御系>
制御部70は、CPU(プロセッサ)、RAM、ROM等を備えてもよい。より詳細には、制御部70のCPUは、各構成の各部材など、装置全体(OCTデバイス1、OCT光学系100)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。
<Control system>
The
制御部70には、記憶部の一例としての不揮発性メモリ(以下、メモリ)72、操作部(コントロール部)76、および表示部(モニタ)75等が電気的に接続されてもよい。メモリ72は、電源の供給が遮断されても記憶内容を保持できる非一過性の記憶媒体であってもよい。例えば、ハードディスクドライブ、フラッシュROM、OCTデバイス1、及びUSBメモリのいずれかが、メモリ72として用いられてもよい。
A non-volatile memory (hereinafter referred to as a memory) 72, an operation unit (control unit) 76, a display unit (monitor) 75, and the like as an example of a storage unit may be electrically connected to the
メモリ72には、OCTデバイス1によって得られたOCTデータに基づいて、被検眼を解析するための解析処理プログラムが記憶されてもよい。また、メモリ72には、OCT光学系100による正面画像および断層画像の撮影を制御するための撮影制御プログラムが記憶されてもよい。また、メモリ72には、OCTデータ、眼底正面像、断層像の撮影位置の情報等、撮影に関する各種情報が記憶されてもよい。操作部76には、検者による各種操作指示が入力されてもよい。
The
操作部76は、入力された操作指示に応じた信号を制御部70に出力してもよい。操作部74には、例えば、マウス、ジョイスティック、キーボード、タッチパネル等の少なくともいずれかを用いればよい。
The
表示部75は、装置本体に搭載されたディスプレイであってもよいし、本体に接続されたディスプレイであってもよい。パーソナルコンピュータ(以下、「PC」という。)のディスプレイを用いてもよい。複数のディスプレイが併用されてもよい。また、表示部75は、タッチパネルであってもよい。なお、表示部75がタッチパネルである場合に、表示部75が操作部として機能する。表示部75には、OCT光学系100によって取得されたOCTデータ、正面画像データ等が表示される。
The
図3は、OCT光学系によって取得(形成)されるOCTデータの一例を示す図である。ゼロディレイ位置Sは、OCTデータにおいて参照光の光路長に対応する位置であり、測定光と参照光の光路長が一致する位置に相当する。OCTデータは、ゼロディレイ位置Sよりも奥側に対応する第1画像領域G1と、ゼロディレイ位置Sよりも手前側に対応する第2画像領域と、から形成される。第1画像領域G1と第2画像領域G2は、ゼロディレイ位置Sに関して互いに対称な関係となる。 FIG. 3 is a diagram illustrating an example of OCT data acquired (formed) by the OCT optical system. The zero delay position S is a position corresponding to the optical path length of the reference light in the OCT data, and corresponds to a position where the optical path lengths of the measurement light and the reference light match. The OCT data is formed from a first image area G1 corresponding to the back side from the zero delay position S and a second image area corresponding to the front side from the zero delay position S. The first image region G1 and the second image region G2 have a symmetric relationship with respect to the zero delay position S.
なお、図3は、ソフトウェアによる分散補正処理を行った場合のOCTデータの一例である。つまり、制御部70は、検出器120から出力されるスペクトルデータに対しソフトウェアによる分散補正処理を施してもよく、分散補正後のスペクトルデータに基づいてAスキャン信号を得てもよい。この結果として、実像と虚像との間で画質において差異が生じる。なお、この点については、例えば、特開2012−223264号公報を参考にされたい。なお、ソフトウェアによる分散補正に限定されず、光学的な分散補正が用いられてもよい。この場合、実像と虚像との間で画質に差異がない状態となる。
FIG. 3 is an example of OCT data when the dispersion correction process is performed by software. That is, the
図3(a)は網膜側での感度が高い正像が取得されたときのOCTデータの一例である。上記構成において、ゼロディレイ位置Sよりも眼Eの網膜表面が奥側に配置されるように光路長差が調整されると、第1のOCTデータが取得される。第1のOCTデータには、例えば、脈絡膜Ch側部分よりも網膜表面Rt側の感度が高い眼底断層像(正像)が含まれる。 FIG. 3A is an example of OCT data when a normal image with high sensitivity on the retinal side is acquired. In the above configuration, the first OCT data is acquired when the optical path length difference is adjusted such that the retina surface of the eye E is arranged on the back side with respect to the zero delay position S. The first OCT data includes, for example, a fundus tomogram (normal image) having higher sensitivity on the retinal surface Rt side than the choroid Ch side portion.
この場合、第1画像領域と第2画像領域において形成される各断層像は、互いに向かい合った状態となる。この場合、第1画像領域G1において実像Rが形成され、第2画像領域G2において虚像M(ミラーイメージ)が形成される。 In this case, the tomographic images formed in the first image region and the second image region are in a state of facing each other. In this case, a real image R is formed in the first image region G1, and a virtual image M (mirror image) is formed in the second image region G2.
図3(b)は脈絡膜側での感度が高い逆像が取得されたときのOCTデータの一例である。ゼロディレイ位置よりも脈絡膜裏面が前側に配置されるように光路長差が調整されると、第2のOCTデータが取得される。第2のOCTデータには、例えば、網膜表面Rt側よりも脈絡膜Ch側の感度が高い眼底断層像(逆像)が含まれる。 FIG. 3B is an example of OCT data when a reverse image with high sensitivity on the choroid side is acquired. When the optical path length difference is adjusted such that the back surface of the choroid is arranged in front of the zero delay position, second OCT data is acquired. The second OCT data includes, for example, a fundus tomographic image (reverse image) having higher sensitivity on the choroid Ch side than on the retina surface Rt side.
この場合、第1画像領域G1と第2画像領域G2において形成される各断層像は、互いに反対方向を向いた状態となる。この場合、第2画像領域G2において実像Rが形成され、第1画像領域G1において虚像M(ミラーイメージ)が含まれる。 In this case, the tomographic images formed in the first image region G1 and the second image region G2 are in opposite states. In this case, a real image R is formed in the second image region G2, and a virtual image M (mirror image) is included in the first image region G1.
図3の例では、第1のOCTデータと第2のOCTデータは、ゼロディレイ位置Sに対して眼底が手前側か奥側に位置したかどうかによって、取得される眼底像の正逆関係が異なっている。 In the example of FIG. 3, the first OCT data and the second OCT data have a normal / reverse relationship of the acquired fundus image depending on whether the fundus is located on the near side or the far side with respect to the zero delay position S. Is different.
制御部70は、例えば、OCTデータのうち、第1画像領域G1又は第2画像領域G2のいずれか一方の画像情報を抽出し、表示部75の画面上に表示する。例えば、制御部70は、その画像領域をOCTデータから切出してもよいし、その画像領域に対応する輝度情報から画像を改めて作成してもよい。
For example, the
<動作説明>
次に、本実施形態に係る装置の動作の一例について説明する。検者は、固視標を注視するように被験者に指示した後、眼底に対するアライメントを行う。眼底正面像が表示部75上に表示されるようになると、予め設定される走査パターンに基づきOCT光学系100によってOCTデータが取得され、表示部75上にOCT画像が表示される。
<Description of operation>
Next, an example of the operation of the apparatus according to the present embodiment will be described. The examiner instructs the subject to gaze at the fixation target, and then performs alignment with the fundus. When the fundus front image is displayed on the
制御部70は、検出器120から出力される検出信号に基づいて駆動機構112の駆動を制御し、眼底断層像が取得されるように測定光と参照光との光路長差を調整する。なお、初期設定として網膜モードに設定され、制御部70は、例えば、ゼロディレイ位置Sよりも奥側に網膜Rtが配置されるように光路長を調整する。この場合、第1のOCTデータが取得された状態となる。一方、脈絡膜モードにて眼底断層を観察する場合、制御部70は、ゼロディレイ位置Sよりも前側に脈絡膜Chが配置されるように測定光と参照光との間の光路長差を調整する。この場合、第2のOCTデータが取得された状態となる。
The
<断層像の記憶> 第1のOCTデータ又は第2のOCTデータが動画表示された状態において、検者が所望する走査位置/パターンが設定される。その後、所定のトリガ信号が自動又は手動で出力される。これをトリガとして,制御部70は、設定された撮像条件(例えば、走査位置/パターン)に基づいて光スキャナ108を制御する。制御部70は、各走査位置での検出器120からの出力信号に基づいて,OCTデータを静止画像として取得する。制御部70は、取得されたOCTデータをメモリ72に記憶する。この場合、制御部70は、記憶されるOCTデータに対応付けて、OCTデータが第1のOCTデータ又は第2のOCTデータであるかの判別情報をメモリ72に記憶してもよい。なお、判別情報は、網膜モード、脈絡膜モード間でのモード切換信号、或いは実像の取得位置等によって取得可能である。
<Storing Tomographic Image> In a state where the first OCT data or the second OCT data is displayed as a moving image, a scanning position / pattern desired by the examiner is set. Thereafter, a predetermined trigger signal is output automatically or manually. With this as a trigger, the
OCTデータをメモリ72に記憶する場合、制御部70は、例えば、OCTデータのうち、第1画像領域G1又は第2画像領域G2のいずれか一方の画像情報を抽出し、メモリ72に記憶してもよい。例えば、第1のOCTデータでは、第1の画像領域G1に対応するOCTデータがメモリ72に記憶され(図4(a)参照)、第2のOCTデータでは、第2の画像領域G2に対応するOCTデータがメモリ72に記憶されてもよい(図4(b)参照)。
When storing the OCT data in the
<セグメンテーション>
本実施形態において、解析を行う場合、制御部70は、メモリ72に記憶されたOCTデータに対してセグメンテーション処理を行い、セグメンテーション処理の結果に基づいて眼底Efを解析してもよい。この場合、制御部70は、解析処理部の一例として用いられる。セグメンテーション処理は、例えば、眼底の解析結果を得るための前準備として、OCTデータにおける特徴抽出を行うための画像処理として用いられる。
<Segmentation>
In this embodiment, when performing analysis, the
制御部70は、例えば、セグメンテーション処理として、複数の層の境界の少なくともいずれかを検出(抽出)するようにしてもよい。より詳細には、制御部70は、特定の層(例えば、神経線維層(nerve fiber layer: NFL)、神経節細胞層(ganglion cell layer: GCL)、網膜色素上皮(retinal pigment epithelium: RPE)等)、脈絡膜(Choroid)に対応する層境界をセグメンテーション処理によって検出(抽出)してもよい。なお、特定の層に対応する層境界を検出する場合、解剖学見地に基づく特定の層の位置、層の順序、Aスキャン信号内における輝度レベル等に基づいて、検出手法が設定される。なお、セグメンテーションには、例えば、エッジ検出等が利用される。
For example, the
<セグメンテーション処理の変更>
制御部70は、ゼロディレイ位置Sに対する眼底の位置関係が互いに異なる第1のOCTデータと第2のOCTデータとの間において、OCTデータに対するセグメンテーション処理の少なくとも一部を変更してもよい。ここで、第1のOCTデータは、例えば、ゼロディレイ位置Sよりも眼底表面が奥側に配置された状態で取得されたOCTデータである。また、第2のOCTデータは、例えば、ゼロディレイ位置Sよりも眼底裏面が前側に配置された状態で取得されたOCTデータである。
<Change in segmentation processing>
The
なお、本実施形態では、第1のOCTデータと第2のOCTデータのいずれにおいても、被検眼の同一部位(例えば、眼底)に関するOCTデータが含まれる。なお、以下の説明では、OCTデータにおける上下方向について、眼底表面(網膜表層)側を上方向(手前側)、眼底裏面(脈絡膜層)側を下方向(奥側)として規定して説明する。 In the present embodiment, both the first OCT data and the second OCT data include OCT data regarding the same part (for example, the fundus) of the eye to be examined. In the following description, the vertical direction in the OCT data will be described by defining the fundus surface (retinal surface layer) side as the upward direction (front side) and the fundus back surface (choroid layer) side as the downward direction (back side).
ここで、制御部70は、例えば、セグメンテーション領域を変更するようにしてもよい。その一例として、制御部70は、第1のOCTデータと第2のOCTデータとの間での眼底断層像に対するノイズ位置の違いを考慮して、セグメンテーション領域を変更するようにしてもよい。この場合、OCTデータにおいてセグメンテーション処理から除外する領域を変更するようにしてもよい。
Here, the
図4は、解析用データとしてメモリに記憶されたOCTデータの一例を示す図である。取得されるOCTデータには、眼底断層像等の被検眼のOCTデータの他、装置に起因するノイズ成分NZが発生する場合がある。このようなノイズ成分は、例えば、DCサブトラクション等のノイズ除去処理によって除去されず、OCTデータにおいて残存したノイズである。このようなノイズの発生原因としては、例えば、光源102からの光の揺らぎ、装置の揺れ・振動、内部レンズの反射、外部照明からの光等などが考えられる。
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of OCT data stored in a memory as analysis data. In the acquired OCT data, in addition to OCT data of the eye to be examined such as a fundus tomogram, a noise component NZ caused by the apparatus may be generated. Such a noise component is, for example, noise remaining in the OCT data without being removed by noise removal processing such as DC subtraction. Possible causes of such noise include, for example, light fluctuation from the
ノイズ成分NZは、一定の周期性を持つ場合が多く、例えば、ゼロディレイ位置に対する所定の位置に形成される。その結果として、第1のOCTデータ上に発生したノイズ成分NZは、OCTデータの上端(つまり、網膜表層側端部)から所定距離D離れた位置に形成される。つまり、被検眼眼底のOCTデータよりも上側にノイズ成分NZが発生している。第2のOCTデータ上に発生したノイズ成分NZは、OCTデータの下端(つまり、脈絡膜側端部)から所定距離D離れた位置に形成される。つまり、被検眼眼底のOCTデータよりも下側にノイズ成分NZが発生している。 The noise component NZ often has a certain periodicity, and is formed at a predetermined position with respect to the zero delay position, for example. As a result, the noise component NZ generated on the first OCT data is formed at a position that is a predetermined distance D away from the upper end of the OCT data (that is, the retina surface side end). That is, the noise component NZ is generated above the OCT data of the fundus of the eye to be examined. The noise component NZ generated on the second OCT data is formed at a position away from the lower end of the OCT data (that is, the choroid side end) by a predetermined distance D. That is, the noise component NZ is generated below the OCT data of the fundus of the eye to be examined.
本実施形態では、被検眼眼底のOCTデータに対するノイズ成分NZの発生位置の違いを考慮し、セグメンテーション処理が実行される領域が変更される。図4において、セグメンテーション実行領域(以下、実行領域)SGは、OCTデータ上においてセグメンテーションが実行される領域である。実行領域SGが設定される場合、例えば、セグメンテーションを開始する始点SG1からセグメンテーションを終了する終点SG2までの深さ方向における座標位置が予めメモリ72に記憶されてもよい。これによって、各Aスキャン信号における始点SG1から終点SG2にかけてセグメンテーションが行われ、他の領域についてはセグメンテーションが行われない。
In the present embodiment, the region where the segmentation process is executed is changed in consideration of the difference in the generation position of the noise component NZ with respect to the OCT data of the fundus oculi to be examined. In FIG. 4, a segmentation execution area (hereinafter, execution area) SG is an area where segmentation is executed on OCT data. When the execution region SG is set, for example, the coordinate position in the depth direction from the start point SG1 at which segmentation is started to the end point SG2 at which segmentation is ended may be stored in the
第1のOCTデータに対してセグメンテーションが行われる場合、例えば、OCTデータの上端(つまり、網膜表層側端部)から下側に所定距離D離れた位置よりもさらに下側に始点SG1が設定され、OCTデータの下端(つまり、脈絡膜側端部)が終点SG2に設定される(図3(a)参照)。この結果、第1のOCTデータに含まれるノイズ成分NZを除外するように、セグメンテーションが行われる。 When segmentation is performed on the first OCT data, for example, the start point SG1 is set further below the position away from the upper end of the OCT data (that is, the end portion on the retinal surface layer) by a predetermined distance D. The lower end of the OCT data (that is, the choroid side end) is set as the end point SG2 (see FIG. 3A). As a result, segmentation is performed so as to exclude the noise component NZ included in the first OCT data.
一方、第2のOCTデータに対してセグメンテーションが行われる場合、例えば、OCTデータの上端(つまり、網膜表層側)が始点SG1に設定され、OCTデータの下端(つまり、脈絡膜側端部)から上側に所定距離D離れた位置よりもさらに上側に終点SG2が設定される。この結果、第2のOCTデータに含まれるノイズ成分NZを除外するように、セグメンテーションが行われる。 On the other hand, when segmentation is performed on the second OCT data, for example, the upper end of the OCT data (that is, the retina surface layer side) is set as the start point SG1, and the upper end from the lower end of the OCT data (that is, the choroid side end portion) The end point SG2 is set further above the position separated by the predetermined distance D. As a result, segmentation is performed so as to exclude the noise component NZ included in the second OCT data.
以上示したように、被検眼眼底のOCTデータに対するノイズ成分NZの発生位置に応じて、ノイズ成分NZが除外されるようにセグメンテーションを行うことによって、OCTデータの特性に関わらず、ノイズの影響を適切に軽減できる。以後の解析を良好に行うことができる。 As described above, by performing segmentation so that the noise component NZ is excluded according to the generation position of the noise component NZ with respect to the OCT data of the fundus of the eye to be examined, the influence of noise can be reduced regardless of the characteristics of the OCT data. Can be reduced appropriately. Subsequent analysis can be performed satisfactorily.
<セグメンテーション結果に基づく解析>
第1のOCTデータの場合、眼底表面側(例えば、網膜部分)が鮮明に形成される。セグメンテーションの結果として、制御部70は、網膜層(例えば、網膜表層から網膜色素情報層)の各層における層境界情報を取得し、取得された層境界情報に基づいて各層の厚み情報を算出するようにしてもよい。なお、脈絡膜がセグメンテーション可能な場合、網膜層の厚み計測に加えて、脈絡膜の厚みを求めるようにしてもよい。
<Analysis based on segmentation results>
In the case of the first OCT data, the fundus surface side (for example, the retina portion) is clearly formed. As a result of the segmentation, the
第2のOCTデータの場合、眼底裏面側(例えば、脈絡膜部分)が鮮明に形成される。セグメンテーションの結果として、制御部70は、脈絡膜層における層境界情報を取得し、取得された層境界情報に基づいて脈絡膜層の厚み情報を算出するようにしてもよい。なお、網膜各層がセグメンテーション可能な場合、脈絡膜層の厚み計測に加えて、網膜各層の厚みを求めるようにしてもよい。
In the case of the second OCT data, the back side of the fundus (for example, the choroid portion) is clearly formed. As a result of the segmentation, the
セグメンテーション処理の結果に基づく眼底解析は、上記に限定されない。例えば、眼底の特徴部位(例えば、黄斑、乳頭)に対するサイズ計測、病変検出等が行われてもよい。また、制御部70は、セグメンテーションの結果を用いて、各層でのEn-face画像(OCT正面画像)を取得するようにしてもよい。
The fundus analysis based on the result of the segmentation process is not limited to the above. For example, size measurement, lesion detection, or the like may be performed on a characteristic part of the fundus (for example, macular or nipple). Moreover, you may make it the
もちろんOCTデータは、3次元OCTデータであってよい。3次元OCTデータは、例えば、測定光の2次元走査(例えば、ラスタースキャン))によって取得される。また、3次元OCTデータに対するセグメンテーションの結果として、解析マップが取得されてもよい。解析マップとしては、例えば、網膜厚マップ、脈絡膜厚マップ、等が考えられる。 Of course, the OCT data may be three-dimensional OCT data. The three-dimensional OCT data is acquired by, for example, two-dimensional scanning (for example, raster scanning) of measurement light. Moreover, an analysis map may be acquired as a result of segmentation on the three-dimensional OCT data. As the analysis map, for example, a retinal thickness map, a choroid thickness map, and the like can be considered.
制御部70は、上記のように取得された解析結果を表示部75に表示するようにしてもよい。
The
<変容例>
なお、上記実施例では、網膜表層側が始点SG1に設定されたがこれに限定されず、脈絡膜側が始点SG1に設定されてもよい。なお、装置の製造段階において、実行領域SGが設定されてもよい。また、装置の個体差を考慮し、装置毎に実行領域SGの位置が設定されてもよい。
<Transformation example>
In the above embodiment, the retinal surface layer side is set to the start point SG1, but the present invention is not limited to this, and the choroid side may be set to the start point SG1. Note that the execution area SG may be set in the manufacturing stage of the apparatus. In addition, the position of the execution region SG may be set for each device in consideration of individual differences between the devices.
また、上記例では、被検眼のOCTデータに対するノイズ成分NZの発生位置に応じて、セグメンテーションが実行される領域を変更したが、セグメンテーション領域を変更する手法は、これに限定されない。例えば、セグメンテーション処理を行うためのOCTデータを抽出し、抽出されたOCTデータに対してセグメンテーションを行う場合であっても、本実施形態の適用は可能である。例えば制御部70は、ノイズ成分NZの発生位置に応じて、セグメンテーション処理を行うための抽出領域を変更するようにしてもよい。また、制御部70は、ノイズ成分NZが除外されるようにOCTデータをメモリ75に記憶することによって、ノイズ成分をセグメンテーション処理から予め除外するようにしてもよい。この場合、ノイズ成分NZが除外されるようにOCTデータ上での記憶領域が予め設定されてもよい。
In the above example, the region where the segmentation is executed is changed according to the generation position of the noise component NZ with respect to the OCT data of the eye to be examined. However, the method for changing the segmentation region is not limited to this. For example, the present embodiment can be applied even when OCT data for performing segmentation processing is extracted and segmentation is performed on the extracted OCT data. For example, the
なお、上記説明においては、第1のOCTデータと第2のOCTデータとの間でメモリ72に記憶する画像領域を変更したが、これに限定されない。メモリ72に記憶する画像領域は、同一であってもよい。このような記憶手法は、光学的分散補正にてOCTデータを得る場合、或いは、第1のOCTデータと第2のOCTデータとの間で分散補正データを切り換える場合に用いられてもよい。この場合、ソフトウェア分散補正処理によって補正されるOCTデータが、実像と虚像とで切り換えられてもよい(詳しくは、特開2012−223264号公報を参考にされたい)。このような場合であっても、第1のOCTデータと第2のOCTデータとの間で、被検眼画像に対するノイズの上下位置が異なるので、上記実施形態の適用が可能である。
In the above description, the image area stored in the
なお、制御部70は、セグメンテーションの結果に基づいてOCTデータの一部を表示する際、第1のOCTデータと第2のOCTデータとの間において、OCTデータの表示領域を変更するようにしてもよい。
The
例えば、3次元OCTデータに基づいて3次元グラフィック画像を表示部75に表示する際、制御部70は、セグメンテーションによって検出された層境界領域を基準として、3次元グラフィック画像として表示する領域を変更するようにしてもよい。より具体的には、制御部70は、第1の3次元OCTデータを表示する場合、網膜表層よりも上側の領域を除去し、網膜表層よりも下側の領域に関してグラフィック画像を表示するようにしてもよい。また、制御部70は、第2の3次元OCTデータを表示する場合、脈絡膜層よりも下側の領域を除去し、脈絡膜層よりも上側の領域に関してグラフィック画像を表示するようにしてもよい。これによって、3次元グラフィック画像中における不要なノイズ情報が好適に軽減される。
For example, when displaying a three-dimensional graphic image on the
なお、本実施形態の処理は、実像と虚像のいずれかが画像処理によって除去されたフルレンジOCTデータに対して行ってもよい。 Note that the processing of the present embodiment may be performed on full-range OCT data from which either a real image or a virtual image has been removed by image processing.
なお、以上の説明においては、ゼロディレイ位置に対する眼底の位置関係が異なる第1のOCTデータと第2のOCTデータとの間において、OCTデータに対するセグメンテーション処理の少なくとも一部(例えば、セグメンテーション領域)を変更したが、これに限定されない。本実施形態は、光コヒーレンストモグラフィー装置によってOCTデータが取得された際の条件の違いに応じて、セグメンテーション処理の少なくとも一部を変更してもよい。 In the above description, at least a part of the segmentation process for the OCT data (for example, the segmentation region) is performed between the first OCT data and the second OCT data having different positional relationships of the fundus with respect to the zero delay position. Although it changed, it is not limited to this. In the present embodiment, at least a part of the segmentation process may be changed according to a difference in conditions when the OCT data is acquired by the optical coherence tomography apparatus.
第1の例として、制御部70は、光コヒーレンストモグラフィー装置の撮影方式の違いに応じて、セグメンテーション処理を変更するようにしてもよい。例えば、第1のOCTデータが、スペクトラルドメインOCT(SD−OCT)によって取得されたOCTデータであって、第2のOCTデータが、スウィプトソースOCT(SS−OCT)によって取得されたOCTデータである場合、取得される画像の輝度が異なる。原因としては、撮影原理の違い、光源波長の違い等が考えられる。そこで、制御部70は、例えば、第1のOCTデータと第2のOCTデータとの間で、セグメンテーションを行う際の閾値を変更するようにしてもよい。これにより、適正なセグメンテーションが実行される。このような処理は、第1実施例においても適用可能である。
As a first example, the
また、深さ方向に関する感度の違いにより出現画像が異なる場合がある。出現画像とは、OCTデータにおいて被検眼画像として出現される画像を意味し、出現画像の違いとは、取得条件の違いに応じてOCTデータ中に現れる被検眼データの違いを意味する。ここで、出現画像とは、例えば、セグメンテーションができる程度に画像化された画像として規定されてもよい。 In addition, the appearance image may be different depending on the sensitivity in the depth direction. An appearance image means an image that appears as an eye image to be examined in OCT data, and a difference in appearance image means a difference in eye data that appears in OCT data according to a difference in acquisition conditions. Here, the appearance image may be defined as an image imaged to such an extent that segmentation is possible, for example.
そこで、制御部70は、第1のOCTデータと第2のOCTデータとの間で、セグメンテーション領域を変更するようにしてもよい。つまり、本実施形態では、OCTデータにおける出現画像の違いに応じてセグメンテーション領域を変更するようにしてもよい。これによって、適正な解析処理が可能となる。このような処理は、第1実施例においても適用可能である。
Therefore, the
第2の例として、制御部70は、OCTデータを取得する際の受光素子の露光時間の違いに応じて、セグメンテーション処理を変更するようにしてもよい。例えば、第1のOCTデータが、第1の露光時間にて取得されたOCTデータであって、第2のOCTデータが、第2の露光時間にて取得されたOCTデータである場合、取得される画像の輝度が異なる。そこで、制御部70は、第1のOCTデータと第2のOCTデータとの間で、セグメンテーションを行う際の閾値を変更するようにしてもよい。
As a second example, the
なお、以上の説明においては、被検眼の形態断層画像を取得する場合について説明したが、制御部70は、複数のAスキャン信号における信号間の変化(例えば、位相変化、強度変化)を計測することによって、血流計測画像(ドップラーOCT画像)を取得してもよい。また、制御部70は、複数のAスキャン信号における偏光成分(S偏光、P偏光)を計測することによって、被検眼の偏光特性を示す画像(偏光OCT画像)を取得してもよい。つまり、本実施形態は、ドップラーOCT、偏光感受OCT等のOCTにおいても適用可能である。
In the above description, the case of acquiring a morphological tomographic image of the eye to be examined has been described. However, the
また、以上の説明においては、眼底のOCTデータを得る装置を例にとって説明したが、これに限るものではなく、被検眼の所定部位のOCTデータを得る装置であれば、本実施形態の適用は可能である。例えば、被検眼前眼部のOCTデータを得る装置に用いられる。 In the above description, the device for obtaining fundus OCT data has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and the present embodiment can be applied to any device that obtains OCT data for a predetermined part of the eye to be examined. Is possible. For example, it is used in an apparatus that obtains OCT data of the anterior segment of the eye to be examined.
また、眼科撮影装置への適用に限るものではなく、眼以外の生体(例えば、皮膚、血管)、もしくは生体以外の試料、等の断層像を取得するOCT装置においても、本実施形態の適用は可能である。 Further, the present embodiment is not limited to application to an ophthalmologic imaging apparatus, and the application of the present embodiment is also applicable to an OCT apparatus that acquires a tomographic image of a living body other than the eye (for example, skin, blood vessels) or a sample other than the living body. Is possible.
1 OCTデバイス
70 制御部
100 OCT光学系
S ゼロディレイ位置
NZ ノイズ
SG セグメンテーション実行領域
1
Claims (7)
各走査位置でのAスキャン信号に基づくOCTデータを取得し、取得されたOCTデータに対してセグメンテーション処理を行い、前記セグメンテーション処理の結果に基づいて被検体を解析するための解析処理手段と、
を備える光コヒーレンストモグラフィー装置であって、
解析処理手段は、ゼロディレイ位置よりも被検物表面が奥側に配置された状態で取得されたOCTデータである第1のOCTデータと、ゼロディレイ位置よりも被検物裏面が前側に配置された状態で取得されたOCTデータである第2のOCTデータとの間において、前記セグメンテーション処理の少なくとも一部を変更することを特徴とする光コヒーレンストモグラフィー装置。 A Fourier domain OCT optical system for detecting an A scan signal caused by interference between the measurement light scanned on the object by the scanning means and the reference light corresponding to the measurement light;
Analysis processing means for acquiring OCT data based on the A scan signal at each scanning position, performing segmentation processing on the acquired OCT data, and analyzing a subject based on a result of the segmentation processing;
An optical coherence tomography device comprising:
The analysis processing means includes first OCT data, which is OCT data acquired in a state where the surface of the test object is arranged on the back side with respect to the zero delay position, and the back side of the test object is arranged on the front side with respect to the zero delay position. An optical coherence tomography apparatus characterized in that at least a part of the segmentation process is changed with respect to second OCT data which is OCT data acquired in the processed state.
前記OCTデータに対してセグメンテーション処理を行い、前記セグメンテーション処理の結果に基づいて被検体を解析するための解析処理手段を備え、
解析処理手段は、ゼロディレイ位置よりも被検物表面が奥側に配置された状態で取得されたOCTデータである第1のOCTデータと、ゼロディレイ位置よりも被検物裏面が前側に配置された状態で取得されたOCTデータである第2のOCTデータとの間において、前記セグメンテーション処理の少なくとも一部を変更することを特徴とするOCT解析処理装置。 An OCT analysis processing apparatus for processing OCT data obtained by an optical coherence tomography apparatus including a Fourier domain OCT optical system,
An analysis processing means for performing a segmentation process on the OCT data and analyzing a subject based on a result of the segmentation process;
The analysis processing means includes first OCT data, which is OCT data acquired in a state where the surface of the test object is arranged on the back side with respect to the zero delay position, and the back side of the test object is arranged on the front side with respect to the zero delay position. An OCT analysis processing apparatus characterized in that at least a part of the segmentation process is changed with respect to second OCT data that is OCT data acquired in the processed state.
OCTデータ処理装置のプロセッサによって実行されることで、
前記OCTデータに対してセグメンテーション処理を行い、前記セグメンテーション処理の結果に基づいて被検体を解析するための解析処理ステップであって、
ゼロディレイ位置よりも被検物表面が奥側に配置された状態で取得されたOCTデータである第1のOCTデータと、ゼロディレイ位置よりも被検物裏面が前側に配置された状態で取得されたOCTデータである第2のOCTデータとの間において、前記セグメンテーション処理の少なくとも一部を変更する解析処理ステップと、
をOCTデータ処理装置に実行させることを特徴とするOCTデータ処理プログラム。 An OCT data processing program executed in an OCT data processing apparatus that processes OCT data obtained by an optical coherence tomography apparatus including a Fourier domain OCT optical system,
By being executed by the processor of the OCT data processor,
An analysis processing step for performing a segmentation process on the OCT data and analyzing a subject based on a result of the segmentation process,
First OCT data, which is OCT data acquired when the surface of the test object is arranged at the back side from the zero delay position, and data obtained when the back surface of the test object is arranged at the front side from the zero delay position An analysis processing step for changing at least a part of the segmentation processing with respect to the second OCT data that is the processed OCT data;
Is executed by the OCT data processing apparatus.
前記OCTデータに対してセグメンテーション処理を行い、前記セグメンテーション処理の結果に基づいて被検体を解析するための解析処理手段を備え、
解析処理手段は、前記光コヒーレンストモグラフィー装置によってOCTデータが取得された際の条件の違いに応じて、前記セグメンテーション処理の少なくとも一部を変更することを特徴とするOCT解析処理装置。 OCT obtained by an optical coherence tomography apparatus including a Fourier domain OCT optical system for detecting an A scan signal caused by interference between measurement light scanned on a subject by scanning means and reference light corresponding to the measurement light An OCT data processing apparatus for processing data,
An analysis processing means for performing a segmentation process on the OCT data and analyzing a subject based on a result of the segmentation process;
The analysis processing unit changes at least a part of the segmentation process according to a difference in conditions when OCT data is acquired by the optical coherence tomography apparatus.
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