JP2016059671A - 光刺激装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 眼底画像上における光刺激を実施した位置を正確に特定することができると共に、経過観察も好適に行うことができる光刺激装置を提供する。
【解決手段】 本願の光刺激装置は、レーザー光源から光を被検眼眼底に照射しその反射光を受光素子にて受光することにより眼底画像を得る眼底画像取得光学系と、刺激光光源からの刺激光により該被検眼眼底を局所的に光刺激する光刺激光学系と、を有し、前記眼底画像取得光学系にて取得された該眼底画像上に、前記光刺激光学系にて光刺激した光刺激位置を重ね合わせて表示する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、網膜機能を評価するための光刺激装置に関する。

従来から網膜機能の評価として、眼底カメラを用いて眼底を観察しながら、レバーを操作することにより刺激光光源の位置を決定して網膜を局所的に光刺激し、被検眼の角膜や結膜に装着された電極にて検出される電位信号を経時的に記録して、網膜電位図を得る網膜電図検査（局所ERG検査）が行われている。（例えば、特許文献１参照）

特開２００９−２１９５１６号公報

従来の眼底カメラを用いた光刺激装置では、網膜における光刺激した正確な位置を特定することが困難であるという問題があった。すなわち、ERG検査では、光刺激を所定の時間行う必要があるため、固視が不安定な被検者や固視微動等の影響により光刺激位置がずれてしまう。その結果、光刺激前に設定した光刺激位置が必ずしも実際に光刺激した位置になるとは限らない。

また、経過観察においては、過去の光刺激位置と同一の位置を光刺激して、結果を比較する必要があるが、過去の光刺激した正確な位置の特定が困難なため、経過観察が行い難くいという問題もあった。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、眼底画像上における光刺激を実施した位置を正確に特定することができると共に、経過観察も好適に行うことができる光刺激装置を提供することを目的とする。

以下、前述の如き課題を解決するために為された本発明の態様を記載する。なお、以下に記載の各態様において採用される構成要素は、可能な限り任意の組合せで採用可能である。

光刺激装置に関する本発明の第１の態様は、レーザー光源から光を被検眼眼底に照射しその反射光を受光素子にて受光することにより眼底画像を得る眼底画像取得光学系と、刺激光光源からの刺激光により該被検眼眼底を局所的に光刺激する光刺激光学系と、を有し、前記眼底画像取得光学系にて取得された該眼底画像上に、前記光刺激光学系にて光刺激した光刺激位置を重ね合わせて表示する。

本態様に従う構造とされた光刺激装置によれば、光刺激光学系に加えて、レーザー光源による眼底画像取得光学系を有することにより、眼底画像上における光刺激を実施した位置を正確に特定することが可能となる。

本発明の第２の態様は、前記第１の態様に係る光刺激装置において、前記光刺激光学系により光刺激した該光刺激位置を記憶する記憶手段を有し、前記記憶手段により記憶された異なる日時に光刺激した第１光刺激位置に基づいて、該第１光刺激位置と同一又は／及び異なる第２光刺激位置を指定する光刺激位置指定手段を有する。

本態様に従う構造とされた光刺激装置によれば、異なる日時にて光刺激した位置に基づいて光刺激位置を指定する光刺激位置指定手段をすることにより、経過観察を好適に行うことが可能となる。

本発明の第３の態様は、前記第１又は２の態様に係る光刺激装置において、前記眼底画像取得光学系により得られる該眼底画像から被検眼の経時的な動きを検出する検出手段を有し、前記検出手段による検出結果に基づいて前記光刺激光学系による該光刺激位置を制御する制御手段を有する。

より好ましくは、本発明の第４の態様は、前記第３の態様に係る光刺激装置において、前記眼底画像取得光学系により得られる該眼底画像に対して少なくとも２つの特徴部位を指定する特徴部位指定手段を有し、前記検出手段は、前記特徴部位指定手段により指定した特徴部位位置の動きを検出し、前記制御手段は、該特徴部位位置と該光刺激位置が所定の位置関係となるように、前記検出手段により得られた該特徴部位位置の動きに基づいて該光刺激位置を制御する。

本態様に従う構造とされた光刺激装置によれば、被検眼の経時的な動きを検出して光刺激位置を制御する制御手段を有することにより、固視が不安定な被検者や固視微動等があったとしても、光刺激位置がずれることなく安定した光刺激を行うことが可能となる。

本発明の第５の態様は、前記第１〜４のいずれか１つの態様に係る光刺激装置において、前記光刺激光学系は、該被検眼眼底の局所的な光刺激により生じる網膜電位信号を検出し網膜電位図を取得する網膜電位取得手段を有する。

本発明に従う光刺激装置によれば、光刺激光学系に加えて、レーザー光源による眼底画像取得光学系を有することにより、眼底画像上における光刺激を実施した位置を正確に特定することが可能となる。そして、異なる日時にて光刺激した位置に基づいて光刺激位置を指定する光刺激位置指定手段を有し、さらには、被検眼の経時的な動きを検出して光刺激位置を制御する制御手段を有することにより、固視が不安定な被検者や固視微動等があったとしても、光刺激位置がずれることなく安定した光刺激を行うことができ、経過観察を好適に行うことが可能となる。

本実施例に係る光刺激装置の光学系の概略構成図である。 本実施例に係る光刺激装置の制御系のブロック図である。 本実施例に係る光刺激装置の刺激領域設定のモニタの表示画面の例を示す図である。 本実施例に係る光刺激装置の光刺激位置のトラッキングの方法の説明図である。 本実施例に係る光刺激装置の測定結果のモニタの表示画面の一例を示す図である。 本実施例に係る光刺激装置の測定結果のモニタの表示画面の一例を示す図である。

本実施例では、局所ＥＲＧ検査（被検眼の眼底を局所的に光刺激して網膜電位図を得る）を行う光刺激装置に適用して説明する。

本実施例の光刺激装置は、図１に示すように、レーザー光を被検眼Ｅの眼底上で走査することで眼底画像を取得する眼底画像取得光学系１０（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｌａｓｅｒ Ｏｐｔｈａｌｍｏｓｃｏｐｅ：ＳＬＯ）と、刺激光により被検眼Ｅの眼底を局所的に光刺激する光刺激光学系２０と、被検眼Ｅの下眼瞼の皮膚上に配置した電極３０を有している。その他、光刺激装置には、被検眼Ｅの前眼部を観察する観察光学系、被検眼Ｅに対して眼科装置を所定の位置関係にアライメントするためのアライメント光学系を有している（図示省略）。

眼底画像取得光学系１０は、ライン状の光を出射するラインレーザー光源４０を用いる。ラインレーザー光源４０から出射されたライン状の光はミラー４２で反射され、ホールミラー４４の中央部のあいた穴を通り、スキャナ４６に照射される。本実施例では、スキャナ４６は、ガルバノメーターであり、ガルバノメーターに装着されたミラー（ガルバノミラー）４８によって、所定の方向に偏向される。そして、レンズ５０，５２を通り、ダイクロイックミラー５４、レンズ５６を介して、被検眼Ｅの眼底に照射される。被検眼Ｅの眼底からの反射光は、レンズ５６、ダイクロイックミラー５４、レンズ５０，５２、スキャナ４６を介して、ホールミラー４４でリング状のミラーにあたり反射する。そして、レンズ５６を通り、ラインセンサ６０で検出される。ラインセンサ６０で検出された光強度情報は、デジタル信号に変換され制御装置８０に入力される。

光刺激光学系２０は、被検眼Ｅの眼底を局所的に光刺激するためにＤＬＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｌｉｇｈｔ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）(商標)プロジェクタ７０を光源として用いる。ＤＬＰプロジェクタ７０は、マトリクス状に敷き詰められたミクロンサイズのマイクロミラーの角度をそれぞれ可変制御することにより投影パターンを作り出す。すなわち、各マイクロミラーの傾斜角度をオン／オフし、オンの場合は、光がレンズを通り投影され、オフの場合は、光が光吸収板に吸収される。そのため、各マイクロミラーの傾斜角度をオン／オフ制御することにより、投影パターンを作り出すことが可能となる。

ＤＬＰプロジェクタ７０から出射された光は、レンズ７２を通りミラー７４で反射され、レンズ７６を介してダイクロイックミラー５４で反射されて、被検眼Ｅの眼底の光刺激位置に照射される。そして、被検眼Ｅの下眼瞼の皮膚上に配置した電極３０にて光刺激により生じた電位信号を検出し、信号増幅を行い、デジタル信号に変換され制御装置８０に入力される。

次に、本実施例の光刺激装置の制御系の構成を説明する。図２に示すように、光刺激装置は、制御装置８０によって制御される。制御装置８０は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等からなるマイクロコンピュータ（マイクロプロセッサ）によって構成されている。制御装置８０には、ＤＬＰプロジェクタ７０と、スキャナ４６と、ラインセンサ６０と、電極３０と、タッチパネル８２のモニタ８４と、メモリ８６が接続されている。

制御装置８０は、スキャナ４６の駆動を制御することで、被検眼Ｅの眼底上でライン状の光を走査する。すなわち、本実施例では、ラインレーザー光源４０から出力される光は、X方向にライン状に伸びているため、制御装置８０は、スキャナ４６をY方向（図１の紙面に直交する方向）に駆動制御し、光を走査する。また、制御装置８０には、ラインセンサ６０で１ラインずつ検出された反射光の強度に応じた電気信号が入力され、複数ラインの電気信号から被検眼Ｅの２次元の眼底画像１００を生成し、その生成した眼底画像１００をモニタ８４に表示する。

制御装置８０は、電極３０で検出された電位信号が入力され、電位波形を生成し、その生成した電位波形をモニタ８４に表示するとともに、メモリ８６に入力する。また、制御装置８０は、被検眼Ｅの経時的な動きに応じてＤＬＰプロジェクタ７０による照射位置を制御し、ＤＬＰプロジェクタ７０による光刺激位置をメモリ８６に入力する。さらに、制御装置８０は、検査日時の異なるデータをメモリ８６から呼び出すことができる。

次に、以上のような構成を備える光刺激装置を用いて局所ＥＲＧ検査を行う場合の動作を説明する。

検者は図示しないジョイスティック等の操作部材を操作して、被検眼Ｅと装置のアライメントを行う。アライメントが完了すると、ラインレーザー光源４０の光束が被検眼Ｅの眼底に照射され、制御装置８０はスキャナ４６を駆動させ、眼底画像１００の取得が開始される。本実施例では、ラインセンサ６０で被検眼Ｅの眼底画像１００を連続的に取得し、リアルタイムな動画像としてモニタ８４に表示される。

モニタ８４に眼底画像１００が表示されると、検者は眼底画像１００の所定位置に刺激光を照射する刺激領域１１０を設定する。なお、本実施例では、モニタ８４は、タッチパネル式であり、刺激領域１１０の設定は、検者がモニタ８４の画面上のタッチパネル８２をタッチ操作することにより行うことができるようになっている。つまり、タッチパネル８２が指定手段として機能するようになっている。

また、モニタ８４の画面上には、メモリ８６に記憶された同一被検者の過去データを呼び出すスイッチが設けられており、検査日時の異なる光刺激位置情報を呼び出すことが可能となっている。検者が、過去データを呼び出すスイッチをタッチし、ある所定の日時の光刺激位置情報を呼び出すと、リアルタイムな動画像としてモニタに表示されている眼底画像１００に、過去の光刺激位置１２０が重ね合せて表示される（図３参照）。そのため、検者は、過去の光刺激位置１２０と同一、または、異なる刺激領域１１０を設定することができる。これにより、過去の光刺激位置１２０と同一または異なる位置での光刺激を行うことができるため、経過観察を好適に行うことが可能となる。本実施例では、過去の光刺激位置１２０と同一の位置を刺激領域１１０として設定する。

また、本実施例の光刺激装置は、固視微動等による被検眼Ｅの経時的な動きに合わせて光刺激位置を移動させるオートトラッキング機能を有している。オートトラッキングを行うために、まずモニタ８４に表示されている眼底画像１００において、検者が特徴部位を２点指定する。例えば、検者は、眼底画像１００における乳頭と血管の２点を、タッチパネルをタッチすることで指定する。そして、制御装置８０は、動画撮影により得られるフレームを逐次解析し、指定した２点の特徴部位の各座標位置のずれ量（移動量）を検出し、検出したずれ量に基づいて光刺激位置を算出し、ＤＬＰプロジェクタ７０による照射位置を制御する。

具体的には、図４に示すように、検者が指定したフレーム画像（フレーム初期画像と呼ぶ）における乳頭の座標が（Ｘａ，Ｙａ）、血管の座標が（Ｘｂ，Ｙｂ）、刺激領域１１０の中心座標が（Ｘｃ，Ｙｃ）とする（図４（ａ）参照）。次のフレーム画像における乳頭の座標が（Ｘａ'，Ｙａ'）、血管の座標が（Ｘｂ'，Ｙｂ'）とすると、刺激領域１１０の中心座標（Ｘｃ'，Ｙｃ'）は、フレーム初期画像からの乳頭の座標位置のずれ量（Ｘａ'−Ｘａ，Ｙａ'−Ｙａ）、血管の座標位置のずれ量（Ｘｂ'−Ｘｂ，Ｙｂ'−Ｙｂ）から、（Ｘｃ'，Ｙｃ'）＝（Ｘｃ＋（（Ｘａ'−Ｘａ）＋（Ｘｂ'−Ｘｂ））／２，Yｃ＋（（Ｙａ'−Ｙａ）＋（Ｙｂ'−Ｙｂ））／２）となる（図４（ｂ）参照）。そして、算出された中心座標（Ｘｃ'，Ｙｃ'）を光刺激位置としてＤＬＰプロジェクタにて照射する。この動作を動画像撮影により得られるフレーム毎に行うことで、被検眼Ｅの経時的な動きに合わせた光刺激位置の追従を行うことができる。

測定前の各種条件設定が完了したら、検者は、刺激光照射スイッチ（不図示）を操作し、被検眼Ｅの眼底の網膜電位の測定を開始する。刺激光照射スイッチが押されると、制御装置８０は、ＤＬＰプロジェクタ７０の光源を点灯させ、設定した刺激領域１１０に対して所定の時間刺激光を照射して、電極３０にて生じた網膜電位を検出する。なお、本実施形態では、刺激光の照射時に、上述した光刺激位置のオートトラッキングが行われる。これにより、光刺激中に被検眼Ｅの固視微動等があったとしても、上述のようにして特徴部位のズレ量に基づき、ＤＬＰプロジェクタ７０による刺激光の照射位置が随時補正されるため、予め設定した光刺激位置がずれることなく光刺激が可能となる。

刺激領域１１０への刺激光の照射の完了後、制御装置８０は、網膜電位図１３０（電位波形）を生成する。そして、制御装置８０は、モニタ８４に網膜電位図１３０を表示するとともに、メモリ８６に網膜電位図１３０と光刺激位置を記憶させる。本実施例では、図５に示すように、モニタ８４には、網膜電位図１３０と刺激領域１１０を重ね合せて表示した眼底画像１００が並べて表示される。これにより、被検眼Ｅの眼底における光刺激を実施した位置を正確に特定することができ、さらには、光刺激位置と網膜電位図１３０とを正確に対応付けることができるため、被検眼Ｅの眼底の特定の部位における網膜機能の評価をより的確に行うことが可能となる。

さらに、経過観察画面として、同一被検眼Ｅにおいて、同一の光刺激位置で任意の検査日時の異なる網膜電位図を時系列に比較可能な状態で並べて表示することができる。これにより、被検眼Ｅの眼底の特定の部位における網膜機能の経時的な変化を容易に確認することができる。

以上、本発明の実施例について詳細に説明したが、これは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。

例えば、上述した実施例では、過去の光刺激位置と同一の位置を刺激領域として設定したが、異なる位置を刺激領域として設定してもよい。すなわち、同一の位置と異なる位置の複数の位置を刺激領域として設定し、各位置に対して光刺激することもできる。この場合、複数の刺激領域と網膜電位図は対応付けられてモニタに表示される。例えば、刺激領域と対応する網膜電位図毎に色分けして表示させる。これにより、被検眼Ｅの眼底の各部位における網膜機能の評価を行うことができると共に、眼底の部位毎に病変の進行程度などを適切に判断することが可能となる。

さらに、上述した実施例では、網膜電位図と刺激領域を重ね合せて表示した眼底画像とを並べて表示したが、眼底画像の刺激領域上に網膜電位図を重ね合せて表示してもよい（図６参照）。

また、上述した実施例では、オートトラッキングを行うために、検者が特徴部位を２点指定したが、眼底の特徴部位の設定は自動的に行われてもよい。すなわち、例えば、制御装置８０が、眼底画像１００に含まれる乳頭等の特徴部分が画像処理で自動的に抽出することで、眼底の特徴部位が自動的に設定されるようにしてもよい。

また、上述した実施例では、ライン状の光を用いるラインＳＬＯとしたが、ＳＬＯでもよい。すなわち、光源から照射された光を眼底上で二次元的に走査させ、共焦点開口を介して眼底からの反射光を受光することにより２次元の眼底画像を取得するＳＬＯでもよい。

また、上述した実施例では、局所ＥＲＧ検査を行う光刺激装置としたが、視野検査を行う光刺激装置に適用してもよい。すなわち、被検眼の眼底の複数の異なる位置に対して視標を呈示（投影）し、呈示した視標の視認に関する被検者の応答を記録する視野検査であって、レーザー光源により取得した眼底画像上に被検眼の眼底に呈示した視標呈示位置を重ね合せて表示することで、眼底画像上における視標の呈示位置を正確に特定することが可能となる。

また、上述した実施例では、眼底画像取得光学系と光刺激光学系を有する光刺激装置としたが、このような形態に限られない。例えば、眼底画像取得光学系と光刺激光学系に加えて、被検眼の眼底で反射した測定光と参照光を合波した干渉光を受光し、得られた干渉信号から眼底の断層画像を取得する光干渉光学系を有してもよい。これにより、網膜構造の評価も合せて行うことが可能となるため、診断に有用な情報を提供することが可能となる。なお、光干渉光学系は、干渉信号の位相差から血流計測を行うドップラーＯＣＴであってもよい。

本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

１０：眼底画像取得光学系、２０：光刺激光学系、３０：電極、４６：スキャナ、６０：ラインセンサ、７０：ＤＬＰプロジェクタ、８０：制御装置、８２：タッチパネル、８４：モニタ、８６：メモリ

Claims (5)

1. レーザー光源から光を被検眼眼底に照射しその反射光を受光素子にて受光することにより眼底画像を得る眼底画像取得光学系と、
   刺激光光源からの刺激光により該被検眼眼底を局所的に光刺激する光刺激光学系と、を有し、
   前記眼底画像取得光学系にて取得された該眼底画像上に、前記光刺激光学系にて光刺激した光刺激位置を重ね合わせて表示することを特徴とする光刺激装置。
2. 前記光刺激光学系により光刺激した該光刺激位置を記憶する記憶手段を有し、前記記憶手段により記憶された異なる日時に光刺激した第１光刺激位置に基づいて、該第１光刺激位置と同一又は／及び異なる第２光刺激位置を指定する光刺激位置指定手段を有する請求項１に記載の光刺激装置。
3. 前記眼底画像取得光学系により得られる該眼底画像から被検眼の経時的な動きを検出する検出手段を有し、前記検出手段による検出結果に基づいて前記光刺激光学系による該光刺激位置を制御する制御手段を有する請求項１又は２に記載の光刺激装置。
4. 前記眼底画像取得光学系により得られる該眼底画像に対して少なくとも２つの特徴部位を指定する特徴部位指定手段を有し、前記検出手段は、前記特徴部位指定手段により指定した特徴部位位置の動きを検出し、前記制御手段は、該特徴部位位置と該光刺激位置が所定の位置関係となるように、前記検出手段により得られた該特徴部位位置の動きに基づいて該光刺激位置を制御する請求項３に記載の光刺激装置。
5. 前記光刺激光学系は、該被検眼眼底の局所的な光刺激により生じる網膜電位信号を検出し網膜電位図を取得する網膜電位取得手段を有する請求項１〜４のいずれか一項に記載の光刺激装置。