JP2017086772A - 前眼部3次元画像処理装置および前眼部3次元画像処理方法 - Google Patents

前眼部3次元画像処理装置および前眼部3次元画像処理方法 Download PDF

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Abstract

【課題】前眼部OCTを用いた隅角解析において、2次元断層画像における強膜岬の位置の特定を安定して精度よく行うことができる技術を提供する。
【解決手段】前眼部OCTでは、前眼部3次元画像処理(メイン処理)において、空間座標位置のずれの有無の判定(S10〜S15)を経た2次元断層画像のうち、2つ以上の代表画像を用いて、3点以上のSS位置の特定を自動的に受け付け(S30)、少なくとも3点のSS位置を通る基準真円を空間座標上に示す関数を算出する(S35)。そして、上記代表画像以外の2次元断層画像(非代表画像)におけるSS位置等(残りのSS位置)を、上記基準真円の関数に基づいて特定する(S40)。さらに、特定したSS位置(S30,S40)を中心として所定範囲の領域画像を抽出し(S45)、特定したSS位置のずれの有無の判定を行う(S55〜S65)
【選択図】図6

Description

本発明は、被検眼の前眼部3次元画像を処理する前眼部3次元画像処理装置および前眼部3次元画像処理方法に関する。
近年、眼科検査のために用いられる検査装置として、光干渉断層法(Optical Coherence Tomography:OCT)により被験者の眼球(被検眼)における前眼部の断層画像を撮影する光干渉断層撮影装置(以下「前眼部OCT」という)が供されてきている。
具体的には、前眼部OCTは、例えば、緑内障診療のために用いられるようになっており、主に、疑いを含む原発閉塞隅角症や原発閉塞隅角緑内障を含む狭隅角眼における隅角解析が中心になっている(例えば、非特許文献1参照)。
一般に前眼部OCTでは、測定光を被検眼に対して1次元走査することで1つのスライス面の2次元断層画像を取得し(B−スキャン)、さらに、被検眼に対して測定光の走査位置をずらしながら(換言すれば、スライス面を変えながら)2次元断層画像を繰り返し取得する(C−スキャン)ことで、前眼部3次元画像を得る。
スキャンの方法として、例えば、図4(a)に示すようなラスタースキャンと称される方法がある。このラスタースキャンは、水平方向に延びる走査線に沿って1次元走査(B−スキャン)することを、垂直方向にずらせながら繰り返すこと(C−スキャン)で、図4(b)に示すように、各走査線に沿う2次元断層画像を得ることができる。
また例えば、図5(a)に示すようなラジアルスキャンと称される方法もある。このラジアルスキャンによれば、放射方向に延びる走査線に沿って1次元走査(B−スキャン)することを、円周方向にずらせながら繰り返すこと(C−スキャン)で、図5(b)に示すように、各走査線に沿う2次元断層画像を得ることができる。
そして、従来の前眼部3次元画像処理装置では、こうして得られる各スライス面の2次元断層画像において、強膜岬の位置(SS位置)を検者にポイント入力させることにより、SS位置を超えて閉塞している隅角部分(角膜後面と虹彩前面とが接触している部分)を虹彩線維柱帯接触部(iridotrabecular contact:ITC)としてチャート式に表示したりすることを可能としていた。
従来の前眼部3次元画像処理装置では、各2次元断層画像において、SS位置を検者にポイント入力させる構成であったため、前眼部OCTによって例えば100枚以上の2次元断層画像を得ることができたとしても、ITCを示すチャートの作成を開始するまでに多大な時間がかかり、臨床上で用いるのが困難であるという問題があった。
そこで、このような問題に対処するために、本出願人は、先に、特開2015−066084(特許文献1)において、改善された前眼部3次元画像処理装置を提案した。この先願に係る前眼部3次元画像処理装置は、3次元画像を構成する複数の2次元断層画像のうち、少なくとも2つの代表画像を用いて、SS位置の少なくとも3点の特定を行い、特定された3点のSS位置を通る基準真円を算出して、基準真円に基づいて代表画像以外の非代表画像におけるSS位置を特定するものである。
従って、かかる本出願人の先願である特許文献2に記載の前眼部3次元画像処理装置においては、2つの2次元断層画像においてSS位置を計3点ポイント入力するだけで、前眼部3次元画像を構成する他の全ての2次元断層画像におけるSS位置が自動特定されるため、検者によるSS位置のポイント入力が省略可能となり、例えばITCを示すチャートの作成を開始するまでの時間を大幅に短縮できるようになった。
そして、その後、本発明者が更なる研究と実験等を重ねた結果、上記特許文献1で提案した前眼部3次元画像処理装置よりも一層正確にSS位置を自動特定することができる前眼部3次元画像処理装置を発明するに至ったのである。
三嶋弘一著、「前眼部OCTの緑内障への応用:現在」、あたらしい眼科Vol.28 No.6 P.763〜768(2011年6月号)
特開2015−066084号公報
ここにおいて、本発明は上述の如き事情を背景として為されたものであって、かかる先願(特許文献1)に記載の前眼部3次元画像処理装置よりも尚一層、2次元断層画像におけるSS位置の特定を安定して精度よく行うことができ、それによって、実際の使用現場において検者の負担をより一層軽減することができる、改良された前眼部3次元画像処理装置及び前眼部3次元画像処理方法を提供することを本発明の目的とする。
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。
前眼部3次元画像処理装置に関する本発明の第1の態様は、光干渉断層撮影装置を用いて被検眼の前眼部3次元画像の入力及び処理を行う前眼部3次元画像処理装置において、前記前眼部3次元画像を構成する複数の2次元断層画像のうち少なくとも2つの代表画像を用いて、前記被検眼の強膜岬の空間座標位置を示すSS位置について少なくとも3点の特定を受け付ける第1のSS位置特定手段と、前記前眼部3次元画像において前記第1のSS位置特定手段により特定された前記SS位置のうち、少なくとも3点の前記SS位置を通る基準円の算出を行う円算出手段と、複数の前記2次元断層画像のうち、前記代表画像以外の非代表画像における前記SS位置を、前記円算出手段により算出された前記基準円に基づいて特定する第2のSS位置特定手段と、前記第1及び/又は前記第2のSS位置特定手段により特定された前記SS位置を中心とする所定範囲の領域を抽出する領域抽出手段と、前記領域抽出手段により抽出された領域内に存在する組織境界を示すエッジ線を特定するエッジ線特定手段と、前記エッジ線特定手段により特定された前記エッジ線に基づいて前記第1及び/又は前記第2のSS位置特定手段により特定された前記SS位置の補正を行うSS位置補正手段を有する。
前眼部3次元画像処理装置に関する本発明の第2の態様は、前記第1の態様に記載のものにおいて、前記エッジ線特定手段により特定される前記エッジ線は、角膜とぶどう膜との境界を示す強膜‐ぶどう膜エッジ線と、角膜後面を示す角膜後面エッジ線との2つを含む。
前眼部3次元画像処理装置に関する本発明の第3の態様は、前記第1又は2の態様に記載のものにおいて、前記SS位置補正手段は、前記第1及び/又は前記第2のSS位置特定手段により特定された前記SS位置と、前記エッジ線特定手段により特定された前記エッジ線に基づく所期する位置とのSS位置ずれ量を検出して、検出した前記SS位置ずれ量に基づいて前記第1及び/又は前記第2のSS位置特定手段により特定された前記SS位置を補正する。
前眼部3次元画像処理装置に関する本発明の第4の態様は、前記第3の態様に記載のものにおいて、前記所期する位置は、前記強膜‐ぶどう膜エッジ線と前記角膜後面エッジ線との2つを含む前記エッジ線の交点の位置である。
前眼部3次元画像処理装置に関する本発明の第5の態様は、前記第3の態様に記載のものにおいて、前記所期する位置は、前記強膜‐ぶどう膜エッジ線と前記角膜後面エッジ線とを繋いで形成される前記エッジ線の湾曲点の位置である。
前眼部3次元画像処理装置に関する本発明の第6の態様は、前記第3の態様に記載のものにおいて、前記所期する位置は、前記強膜‐ぶどう膜エッジ線と前記角膜後面エッジ線とを繋いで形成される前記エッジ線の輝度勾配情報に基づき特定される位置である。
前眼部3次元画像処理装置に関する本発明の第7の態様は、前記第1〜第6のいずれか1つの態様に記載のものにおいて、前記領域抽出手段における前記所定範囲は、前記第1及び/又は前記第2のSS位置特定手段により特定された前記SS位置を中心として350μmの範囲とする。
前眼部3次元画像処理方法に関する本発明の第8の態様は、光干渉断層撮影装置を用いて被検眼の前眼部3次元画像の処理を行う前眼部3次元画像処理方法において、前記前眼部3次元画像を構成する複数の2次元断層画像のうち少なくとも2つの代表画像を用いて、前記被検眼の強膜岬の空間座標位置を示すSS位置について少なくとも3点の特定を受け付ける第1のSS位置特定工程と、前記前眼部3次元画像において前記第1のSS位置特定工程により特定された前記SS位置のうち、少なくとも3点の前記SS位置を通る基準円の算出を行う円算出工程と、複数の前記2次元断層画像のうち、前記代表画像以外の非代表画像における前記SS位置を、前記円算出工程により算出された前記基準円に基づいて特定する第2のSS位置特定工程と、前記第1及び/又は前記第2のSS位置特定工程により特定された前記SS位置を中心とする所定範囲の領域を抽出する領域抽出工程と、前記領域抽出工程により抽出された領域内に存在する組織境界を示すエッジ線を特定するエッジ線特定工程と、前記エッジ線特定工程により特定された前記エッジ線に基づいて前記第1及び/又は前記第2のSS位置特定工程により特定された前記SS位置の補正を行うSS位置補正工程を有する。
本発明に従う前眼部3次元画像処理装置および前眼部3次元画像処理方法によれば、特定されたSS位置の補正を行うことにより、2次元断層画像におけるSS位置の特定を安定して精度よく行うことができる。さらに、特定されたSS位置を中心として所定範囲の領域に限ったことにより、誤った組織境界の検出を軽減することができると共に、SS位置の補正のための演算処理をより高速に行うことが可能となる。
前眼部OCT1の光学系の構成を例示する構成図である。 前眼部OCT1の電気的構成を概略的に例示するブロック図である。 制御装置が実行するアライメント処理の説明を補足する図である。 ラスタースキャン方式を説明するための図である。 ラジアルスキャン方式を説明するための図である。 第1実施形態において画像処理部が実行する前眼部3次元画像処理(メイン処理)を説明するためのフローチャートである。 第1実施形態における位置ずれ調整処理の説明を補足する図である。 メイン処理において実施される第1のSS位置特定処理を説明するためのフローチャートである。 第1のSS位置特定処理/エッジ線特定処理の説明を補足する図である。 エッジ線特定処理を説明するためのフローチャートである。 メイン処理において実施される基準真円の算出および第2のSS位置特定処理の説明を補足する図である。 隅角解析の一態様(ITCを示す解析画像)を例示するチャート図である。 第2実施形態において画像処理部が実行する前眼部3次元画像処理(メイン処理)を説明するためのフローチャートである。 第2実施形態における位置ずれ調整処理の説明を補足する図である。
<第1実施形態>
第1実施形態の前眼部光干渉断層撮影装置は、隅角解析、角膜曲率、角膜厚分布、前房深度の測定等の、被検者の眼球(被検眼E)の前眼部Ec(図1参照)の眼科検査のために用いられる装置であり、光干渉断層法(Optical Coherence Tomography:OCT)により被検眼Eの前眼部Ecの2次元断層画像を撮影することで、3次元画像を得るものである。以下、この前眼部光干渉断層撮影装置を「前眼部OCT1」と称する。
図示は省略するが、前眼部OCT1の装置本体は、保持台に対して、X方向(左右方向)及びY方向(上下方向)並びにZ方向(前後方向)に移動可能に支持されている。装置本体の前面側(被検者側)には、顎受け部及び額当て部が、上記保持台に対して固定的に設けられている。被検者が、上記顎受け部に顎を載せると共に額当て部に額を当てることにより、被検者の眼(被検眼E)が、装置本体の前面に設けられた撮影用の検査窓(光の出入りが行われる窓)の正面に配置されるようになっている。
図2に示すように、この前眼部OCT1には、上記装置本体を保持台に対して、X方向、Y方向、Z方向に夫々自在に移動させるための本体駆動部2が設けられている。この本体駆動部2は、X方向移動モータ、Y方向移動モータ、Z方向移動モータなどを備えた周知構成を備えており、制御装置3により制御されるようになっている。
上記装置本体には、図2に示すように、制御装置3、アライメント光学系4、OCTシステム5、前眼部撮像系6などが設けられている。制御装置3は、CPU及びメモリ等を有するマイクロコンピュータを含み、全体の制御を行う。OCTシステム5は、複数の2次元断層画像によって構成される前眼部Ecの3次元画像(以下「前眼部3次元画像」という)を取得する。前眼部撮像系6は、被検眼Eの正面画像を撮影する。
さらに、装置本体には、モニタ7及び操作部8が設けられている。モニタ7は、後面側(検者側)に配置され、被検眼Eの正面画像P(図1参照)等を表示する。操作部8は、検者が各種操作を行うためのインタフェースである。操作部8としては、図示は省略するが、測定開始スイッチ、測定領域指定スイッチ、キーボード及びマウスなどが含まれても良い。
図2においては、タッチパネル9が操作部8と別の構成として記載されているが、タッチパネル9が操作部8に含まれても良い。タッチパネル9は、モニタ7の画面と一体的に配設される。制御装置3には、記憶部10と、画像処理部100(前眼部3次元画像処理装置の主要部)が接続されている。
記憶部10は、例えば、ハードディスク、CD−ROM/RAM、DVD−ROM/RAM、半導体メモリ等の、コンピュータが読み取り可能な記録媒体にデータを記憶させることができる装置であっても良い。記憶部10には、撮影された前眼部3次元画像の画像データ等が記憶される。画像処理部100は、記憶されたデータの画像処理等を行う。
OCTシステム5は、光干渉断層法により前眼部3次元画像を得るシステムである。本実施形態では時間的に波長を変化させて操作する波長走査光源11(図1参照)を用いたフーリエドメイン(光周波数掃引)方式が採用されている。
例えば、図1に示すように、波長走査光源11から出力された光は、光ファイバ12aを通って第1のファイバーカプラ13に入力され、この第1のファイバーカプラ13において、例えば1:99の比率で、参照光と測定光とに分岐され第1のファイバーカプラ13から出力される。参照光は、光ファイバ12bを通って第1のサーキュレータ14の入力部14aに入力され、更にこの第1のサーキュレータ14の入出力部14bから光ファイバ12cを通って光ファイバ12cの端部12zから出力され、複数個のコリメータレンズ15を通って参照ミラー16に入射される。
参照ミラー16にて反射された参照光は、再び、複数個のコリメータレンズ15を通って光ファイバ12cの端部12zに入力され、光ファイバ12cを通って第1のサーキュレータ14の入出力部14bに入力される。その参照光は、第1のサーキュレータ14の入出力部14aから出力され、光ファイバ12dを通って第2のファイバーカプラ17の第1の入力部17aに入力される。
一方、第1のファイバーカプラ13から出力された測定光は、光ファイバ12eを通って第2のサーキュレータ18の入力部に入力され、さらにこの第2のサーキュレータ18の入出力部から光ファイバ12fを通ってその端部から出力される。
光ファイバ12fの端部から出力された測定光は、コリメータレンズ19を通ってガルバノスキャナ20に入力される。ガルバノスキャナ20は、測定光を走査させるためのもので、ガルバノドライバ21により駆動されるようになっている。
ガルバノスキャナ20から出力された測定光は、波長が長い側の光を反射させ、短い側の光を透過させるホットミラー22により、90度の角度で反射され、対物レンズ23を通して上記検査窓から出射され、被検眼Eに入射される。
被検眼Eに入射された測定光は、前眼部Ecの各組織部分(角膜、前房、虹彩、水晶体、ぶどう膜、強膜等)にて反射し、その反射光が、検査窓から入射され、上記とは逆に、対物レンズ23、ホットミラー22、ガルバノスキャナ20、コリメータレンズ19を順に通って、光ファイバ12fの端部から入力される。
そして、その反射光は、光ファイバ12fを通って第2のサーキュレータ18の入出力部から入力され、第2のサーキュレータ18の出力部から出力され、光ファイバ12gを通って第2のファイバーカプラ17の第2の入力部に入力される。
この第2のファイバーカプラ17において、前眼部Ecからの反射光と、光ファイバ12dを通って入力された参照光とが、例えば50:50の比率で合波され、その信号が光ファイバ12h、12iを介して検出器24に入力される。
検出器24においては、波長毎の干渉が計測され、計測された干渉信号が、制御装置3に設けられたADボード25に入力される。さらに、制御装置3に設けられた演算部26において、干渉信号に対するフーリエ変換などの処理が行われ、これにより走査線に沿う前眼部Ecの断層画像(2次元断層画像)が得られる。
このとき、ガルバノスキャナ20による測定光のスキャンパターン、換言すれば、走査線(B−スキャン)の方向は、制御装置3において設定されるようになっている。そして、制御装置3(演算部26)からの指令信号に基づいてガルバノドライバ21がガルバノスキャナ20を制御するようになっている。
このように得られた2次元断層画像の画像データは、記憶部10に記憶される。この2次元断層画像の画像データには、少なくとも各画素の輝度を示す情報が含まれている。また、図1に模式的に示しているように、その断層画像Tをモニタ7に表示させることができる。
前眼部撮像系6は、照明光源27,27、対物レンズ23、ホットミラー22、コールドミラー28、結像レンズ29、CCDカメラ30、光学制御部31を備えている。照明光源27,27は、被検眼Eの正面に可視光領域の照明光を照射するようになっている。
被検眼Eからの反射光は、上記検査窓から対物レンズ23、ホットミラー22、コールドミラー28、結像レンズ29を通って、CCDカメラ30に入力される。これにより、被検眼Eの正面画像Pが撮影される。撮影された正面画像Pは、光学制御部31によって画像処理が施されて、モニタ7に表示される。
アライメント光学系4は、固視灯光学系、XY方向位置検出系、及びZ方向位置検出系を含んで構成されている。固視灯光学系は、被検者が固視灯を見つめることにより眼球(被検眼E)を動かさないようにさせるための構成である。XY方向位置検出系は、被検眼Eの角膜頂点のXY方向の位置(装置本体に対する上下左右の位置ずれ)を検出するための構成である。Z方向位置検出系は、被検眼Eの角膜頂点の前後方向(Z方向)の位置を検出するための構成である。
固視灯光学系は、固視灯32、コールドミラー33、リレーレンズ34、ハーフミラー35、コールドミラー28、ホットミラー22、対物レンズ23などから構成されている。固視灯32から出力された光(例えば緑色の光)は、コールドミラー33、リレーレンズ34、ハーフミラー35、コールドミラー28、ホットミラー22、レンズ23を順に通過して、検査窓から被検眼Eに向けて出力されるようになっている。
XY方向位置検出系は、XY位置検出光源36、コールドミラー33、リレーレンズ34、ハーフミラー35、コールドミラー28、ホットミラー22、対物レンズ23、結像レンズ37、位置センサ38などを備えて構成されている。
XY位置検出光源36からは、位置検出用のアライメント光が出力される。アライメント光は、コールドミラー33、リレーレンズ34、ハーフミラー35、コールドミラー28、ホットミラー22、対物レンズ23を介して、検査窓から被検眼Eの前眼部Ec(角膜)に向けて出射される。
このとき、被検眼Eの角膜表面が球面状をなすことにより、アライメント光は、被検眼Eの角膜頂点の内側で輝点像を形成するようにして角膜表面で反射され、その反射光が、検査窓から装置本体に入射するようになっている。
角膜頂点からの反射光(輝点)は、対物レンズ23、ホットミラー22、コールドミラー28、ハーフミラー35、結像レンズ37を介して位置センサ38に入力される。位置センサ38によってその輝点の位置が検出されることにより、角膜頂点の位置(X方向及びY方向の位置)が検出される(図3(a)参照)。上記輝点は、CCDカメラ30の撮影画像(モニタ7の表示画像)にも写り込む。
位置センサ38の検出信号は、光学制御部31を介して制御装置3(演算部26)に入力される。この制御装置3の演算部26には、本実施形態では前眼部3次元画像処理装置としての一部機能を実現するためのプログラムがメモリまたは記憶部10に実装されており、演算部26において、CPUがこのプログラムに従ってアライメント処理を実施する。
このアライメント処理では、位置センサ38の検出信号(検出結果)に基づいて、角膜頂点の所定(正規)の画像取得位置に対する、検出された角膜頂点(輝点)のX方向及びY方向の位置ずれ量ΔX,ΔYを求める。
Z方向位置検出系は、Z方向位置検出光源39、結像レンズ40、ラインセンサ41を備えて構成されている。Z方向位置検出光源39は、被検眼Eに対して斜め方向から検出用の光(スリット光又はスポット光)を照射する。
角膜からの斜め方向の反射光は、結像レンズ40を介してラインセンサ41に入射される。このとき、装置本体に対する被検眼Eの前後方向(Z方向)の位置によって、ラインセンサ41に入射される反射光の入射位置が異なるので、被検眼Eの装置本体に対するZ方向の位置(距離)が検出され得る(図3(b)参照)。
ラインセンサ41の検出信号は、光学制御部31を介して制御装置3(演算部26)に入力される。このとき、被検眼Eの角膜頂点の装置本体に対する適切なZ方向位置(距離)が予め設定されており、制御装置3の演算部26は、上記アライメント処理において、ラインセンサ41の検出信号(検出結果)に基づいて、被検眼Eの適切な位置としての角膜頂点の位置に対するZ方向のずれ量ΔZを求める。
アライメント処理では、制御装置3の演算部26は、XY方向位置検出系により検出された角膜頂点のX方向及びY方向の位置ずれ量ΔX,ΔY、並びに、Z方向位置検出系により検出された被検眼EのZ方向の位置ずれ量ΔZを、アライメント情報として記憶部10に記憶する。この場合、アライメント情報に対応する、2次元断層画像の画像データを識別できる保存形式でそのアライメント情報を記憶する。
制御装置3の演算部26は、ガルバノスキャナ20を制御して、測定光を被検眼Eに対して1次元走査することで1つのスライス面の2次元断層画像を取得し(B−スキャン)、さらに、被検眼Eに対して測定光の走査位置をずらしながら(換言すれば、スライス面を変えながら)2次元断層画像を繰り返し取得する(C−スキャン)ことで得られた前眼部3次元画像を記憶部10に記憶する。さらに、この前眼部3次元画像を構成する夫々の2次元断層画像に関する上記のアライメント情報を記憶部10に記憶する。
スキャンの方法として、既述のとおり、図4に示すラスタースキャンと称される方法、及び図5に示すラジアルスキャンと称される方法があり、操作部8を介して検者により測定対象が選択された結果に応じて適切な方法が選択される。
本実施形態では、測定対象として隅角解析が選択されると、制御装置3の演算部26は、スキャンパターンとしてラジアルスキャンを採用し、具体的には、被検眼Eの角膜頂点を中心とする放射方向をB−スキャン方向、被検眼Eの前眼部Ecの表面円周方向をC−スキャン方向として、各スライス面の2次元断層画像の取り込みを行う。以下、こうして取り込まれて記憶部10に記憶される各スライス面の2次元断層画像には、前眼部Ecの隅角が2箇所含まれているものとして説明する。
<前眼部3次元画像処理(第1実施形態)>
画像処理部100は、CPUやメモリ等からなるマイクロコンピュータを含んで構成される。前眼部3次元画像処理装置としての主要機能を実現するためのプログラムが、メモリまたは記憶部10に格納されている。CPUがこのプログラムに従って図6に示す前眼部3次元画像処理におけるメイン処理を実施する。
メイン処理では、S10において、画像処理部100が、記憶部10から前眼部3次元画像を構成する各スライス面の2次元断層画像を取得する。各スライス面は、測定光の光軸を基準として隣接するスライス面とラジアルスキャンのC−スキャン方向に所定の角度をなすように予め設定されている。
本実施形態の設定角度は、11.25度に設定されている。つまり、B−スキャン方向の数は32方向となり、16枚の2次元断層画像が取得されることになる。
続いて、S15では、画像処理部100が、断層画像位置ずれ判定処理を行う。断層画像位置ずれ判定処理は、S10において取得した16枚の各スライス面の2次元断層画像について、2次元断層画像上における空間座標位置のずれの有無を判定する処理である。
この断層画像位置ずれ判定処理では、記憶部10に記憶されているアライメント情報を用いて判定することに加え、各2次元断層画像間で後述する角膜前面曲線のずれが存在するか否か(または、ずれが大きいか否か)に応じて判定する。
例えば、各スライス面の2次元断層画像について、記憶部10に記憶されているアライメント情報に基づき、位置ずれ量ΔX,ΔY,ΔZの少なくとも一つが所定の許容閾値を上回る場合には、空間座標位置のずれが存在すると判定し、許容閾値以下である場合には、角膜前面曲線のずれに対する閾値判断を行う。
そして、角膜前面曲線のずれが有ると判断した場合には、空間座標位置のずれが存在すると判定し、角膜前面曲線のずれが無いと判断した場合には、空間座標位置のずれが存在しないと判定する。
本実施形態では、このように、アライメント情報を用いて判定する手法と、角膜前面曲線のずれに応じた判定を行う手法と、の両方の手法を用いているが、いずれか一方の手法を用いるだけでもよい。
次に、S20では、画像処理部100が、S15における判定結果に応じて処理を分岐する。S15において、空間座標位置のずれが存在すると判定した場合、S25に移行し、空間座標位置のずれが存在しないと判定した場合、S30に移行する。
S25では、位置ずれ調整処理を実施する。位置ずれ調整処理は、S15において、空間座標位置のずれが存在すると判定した2次元断層画像について、その空間座標位置のずれを調整する処理である。本実施形態の位置ずれ調整処理では、上記のアライメント情報に基づく位置ずれ量ΔX,ΔY,ΔZに対し、例えば以下の関係式(1)を満たすように、オフセット量ΔX´を求める。
ここで、2次元断層画像上における空間座標位置のオフセット量をΔX´,ΔZとする。オフセット量ΔX´は、図7(a)に示すように、Z方向に対し、2次元断層画像上において垂直な方向をX´方向とした場合の、X´方向における空間座標位置の補正量である。また、θscanとは、図7(b)に示すように、X方向に対し、ラジアルスキャンのB−スキャン方向がなす角度のことである。
上記関係式(1)は、オフセット量ΔX´が微小(例えば、300μm以下)である場合に近似式として用いられ得る。また、この位置ずれ調整処理では、上記のように記憶部10に記憶されているアライメント情報を用いて調整(補正)することに加えて、各2次元断層画像間で後述する角膜前面曲線のずれを補正する(第2実施形態参照)。
S25では、このように、記憶部10に記憶されている全ての2次元断層画像について、位置ずれ調整処理を行うことにより、各画像の空間座標位置を合わせ、前眼部3次元画像を再構築する。
本実施形態では、上記のように、アライメント情報を用いて補正する手法と、角膜前面曲線のずれを補正する手法と、の両方の手法を用いているが、いずれか一方の手法を用いるだけでもよい。但し、両方の手法を用いることにより、相互に性質の異なる誤差を補完することができる。例えば、アライメント情報を用いて補正する手法では、被検眼E(眼球)の回旋運動を考慮できないことによる誤差が生じる可能性がある。角膜前面曲線のずれを補正する手法では、眼球が大きく動いてしまった場合に誤差が生じる可能性がある。両方の手法を用いることで、性質の異なる誤差を補完することができる。
次に、S30では、画像処理部100が、S10において取得した16枚の各スライス面の2次元断層画像のうち、4枚の2次元断層画像を代表画像とし、各代表画像において前眼部Ecの強膜岬の空間座標位置を示すSS位置を2箇所ずつ特定する処理(以下「第1のSS位置特定処理」という)を行う。
本実施形態では、4枚の代表画像から8箇所のSS位置を特定する。本実施形態では、この4枚の代表画像として、互いにスライス面のなす角度がある所定角度(例えば30度)以上となる4枚の2次元断層画像を選択する。
S30の処理内容を図8に示す。図8に示す第1のSS位置特定処理では、S110において、画像処理部100が、上記代表画像から前眼部Ecの隅角近傍を局所的に含む画像(以下「局所画像」という:図9(a)参照)を抽出する。
S120では、画像処理部100が、S110において抽出された局所画像において前眼部Ecにおける各部位を規定する各エッジ線を特定する処理(以下「エッジ線特定処理」という)を行う。
S120の処理内容を図10に示す。図10に示すエッジ線特定処理では、S210において、画像処理部100が、S110において抽出された局所画像の画像データの各画素について、例えばZ方向に隣接する画素との輝度の差分等を求めることにより輝度勾配を算出する。
次に、画像処理部100は、局所画像における輝度勾配に基づき、S220において、前眼部Ecにおける角膜後面を示すエッジ線(以下「角膜後面エッジ線」という)を検出し、S230において、前眼部Ecにおける虹彩前面を示すエッジ線(以下「虹彩前面エッジ線」という)を検出する。
局所画像の画像データにおいては、角膜後面エッジ線および虹彩前面エッジ線上の画素の輝度勾配が最も高い。このため、例えば、輝度勾配の閾値を適宜設定することにより、局所画像から角膜後面エッジ線や虹彩前面エッジ線を抽出(検出)することができる。
続いて、画像処理部100は、S240において、局所画像の画像データにおいて上記閾値を可変設定することにより、角膜後面エッジ線や虹彩前面エッジ線の他、前眼部Ecにおける各部位を規定する可能性のあるエッジ線を含む画像データ(以下「エッジ画像」という:図9(b)参照)を生成する。
そして、S250において、このエッジ画像から、S220において検出された角膜後面エッジ線上にて、SS位置を含むと推定される注目領域を抽出する。
例えば、このS250では、S230において虹彩前面エッジ線が検出できた場合、角膜後面エッジ線と虹彩前面エッジ線との2つのエッジ線を繋いで形成されるエッジ線の湾曲点(前眼部Ecの隅角底に相当)を基にして、上記エッジ画像から上記注目領域を限定する。
そして、S260では、画像処理部100が、上記エッジ画像のうち、S250において抽出された注目領域外のエッジ線を不要エッジ線として除去する。例えば、注目領域外の角膜後面エッジ線から分岐している不要エッジ線や、注目領域外の虹彩前面エッジ線から分岐している不要エッジ線を除去する(図9(c)参照)。
S270では、画像処理部100が、S260における不要エッジ線の除去により、前眼部Ecにおける強膜とぶどう膜との境界を示すエッジ線(以下「強膜−ぶどう膜エッジ線」という)の候補となる候補エッジ線を抽出する。
続いて、S280では、画像処理部100が、S270において抽出した各候補エッジ線について、交差方向の輝度勾配の大きさ(エッジの強さ)を算出し、各候補エッジ線のうち、この輝度勾配が最大となるエッジ線を、強膜−ぶどう膜エッジ線として特定する。
第1のSS位置特定処理(S130)に戻ると、S130では、画像処理部100が、S230において虹彩前面エッジ線を検出できたか否かを判定し、その判定結果に応じて処理を分岐する。つまり、被検眼Eによっては、隅角が閉塞されている場合があり、このような場合に、虹彩前面エッジ線が角膜後面エッジ線と一体化されたように映し出され、虹彩前面エッジ線が検出されない可能性があるためである。
ここで、画像処理部100が、虹彩前面エッジ線を検出できたと判定した場合、S140に移行し、虹彩前面エッジ線を検出できなかったと判定した場合、S150に移行する。
S140では、画像処理部100が、S280において特定した強膜−ぶどう膜エッジ線と、S220において検出した角膜後面エッジ線と、S230において検出した虹彩前面エッジ線と、の交点を示す空間座標位置を、SS位置として特定する。そして、処理がS160に移行する。
一方、S150では、画像処理部100が、S280において特定した強膜−ぶどう膜エッジ線と、S220において検出した角膜後面エッジ線と、の交点を示す空間座標位置を、SS位置として特定する。例えば、強膜−ぶどう膜エッジ線と角膜後面エッジ線との交点(つまりSS位置)の特定方法としては、幾つかの方法が採用され得る。
一例では、強膜−ぶどう膜エッジ線と角膜後面エッジ線との両方のエッジ線を繋いで形成されるエッジ線(以下「対象エッジ線」という)の形状に基づいて、SS位置を特定することが可能である。エッジ画像において、強膜−ぶどう膜エッジ線の傾きと、角膜後面エッジ線の傾きと、が異なることを利用し、例えば、上記対象エッジ線において湾曲するように傾きが大きく変化する点(湾曲点)をSS位置として特定することができる。
また例えば、上記対象エッジ線上の輝度勾配の情報に基づいて、SS位置を特定することも可能である。すなわち、エッジ画像において、角膜後面エッジ線上の輝度勾配が、強膜−ぶどう膜エッジ線上の輝度勾配よりも高いことを利用し、例えば、上記対象エッジ線において輝度勾配が大きく変化する点をSS位置として特定することができる。
S160では、画像処理部100が、全ての代表画像(本実施形態では4枚の代表画像)からそれぞれ所定数のSS位置(本実施形態では2箇所のSS位置)を特定できたか否かを判定する。全てのSS位置(本実施形態では計8箇所のSS位置)を特定できた場合には、メイン処理(S35)に戻る。代表画像において未特定のSS位置が存在する場合には、S110に戻って第1のSS位置特定処理を継続する。
メイン処理(S35)に戻ると、画像処理部100が、S30において特定された複数(本実施形態では8点)のSS位置のうち、少なくとも3点のSS位置を通る基準真円(図11参照)を空間座標上に示す関数を算出する。具体的には、本実施形態では、8点のSS位置のうち、少なくとも3点のSS位置を通り、残りのSS位置との距離が最小となる(換言すれば、残りのSS位置が上記関数上に最も近似するように配置される)空間平面上の基準真円が求められる。
このように8点のSS位置のうち、残りのSS位置が近似的に配置されるように、基準真円を求めることにより、画像間での誤差を適度に分散することが可能となり、SS位置の自動特定における精度を向上させることができる。本実施例では、基準真円としては、完全な真円が採用される。
S40では、画像処理部100が、前眼部3次元画像を構成する複数(本実施形態では16枚)の2次元断層画像のうち、複数(本実施形態では4枚)の代表画像以外の複数(本実施形態では12枚)の画像(以下「非代表画像」という)について、S35において算出した基準真円の関数に基づいて、残りのSS位置を特定する処理(以下「第2のSS位置特定処理」ともいう)を行う。
具体的には、S35において求めた基準真円上に、各非代表画像においてB−スキャン方向に対応する各点を、それぞれの非代表画像におけるSS位置として特定する。
そして、S45において、画像処理部100が、上記非代表画像から、S40で特定したSS位置を中心として350μmの領域の画像(以下「領域画像」という)を抽出する。
このように、特定したSS位置を中心として所定範囲の領域に限ったことにより、誤った組織境界の検出を軽減することができると共に、後述するSS位置の補正のための演算処理をより高速に行うことが可能となる。
次に、S50では、画像処理部100が、S45において抽出された領域画像において前眼部Ecにおける各部位を規定する各エッジ線を特定する処理(以下「エッジ線特定処理」という)を行う。このエッジ線特定処理の内容については、S120の処理と同様であるため、説明を省略する。
続いて、S55では、画像処理部100が、SS位置ずれ判定処理を行う。SS位置ずれ判定処理は、S50において特定したエッジ線に基づく所期する位置と、S40で特定したSS位置とのずれの有無を判定する処理である。S50において特定したエッジ線に基づく所期する位置とは、例えば、S50において特定した強膜-ぶどう膜エッジ線と角膜後面エッジ線との交点を示す位置である。
なお、エッジ線に基づく所期する位置の特定方法としては、幾つかの方法が採用され得る。例えば、上記では、強膜-ぶどう膜エッジ線と角膜後面エッジ線との交点の位置を特定する方法を示したが、強膜-ぶどう膜エッジ線と角膜後面エッジ線に加えて虹彩前面エッジを含んで交点の位置を特定してもよい。また、強膜−ぶどう膜エッジ線の傾きと、角膜後面エッジ線の傾きと、が異なることを利用し、強膜−ぶどう膜エッジ線と角膜後面エッジ線との両方のエッジ線を繋いで形成されるエッジ線において湾曲するように傾きが大きく変化する点(湾曲点)の位置を特定してもよい。さらに、角膜後面エッジ線上の輝度勾配が、強膜−ぶどう膜エッジ線上の輝度勾配よりも高いことを利用し、対象エッジ線において輝度勾配が大きく変化する点の位置を特定してもよい。
このSS位置ずれ判定処理では、S50において特定した強膜-ぶどう膜エッジ線と角膜後面エッジ線との交点を示す位置に対して、S40で特定したSS位置にずれが存在するか否かに応じて判定する。
具体的には、S50において特定した強膜-ぶどう膜エッジ線と角膜後面エッジ線との交点を示す位置と、S40で特定したSS位置が異なっている場合には、SS位置のずれが存在すると判定する。S50において特定した強膜-ぶどう膜エッジ線と角膜後面エッジ線との交点を示す位置と、S40で特定したSS位置が一致している場合には、SS位置のずれが存在しないと判定する。
次に、S60では、画像処理部100が、S55における判定結果に応じて処理を分岐する。S55において、SS位置のずれが存在すると判定した場合、S65に移行し、SS位置のずれが存在しないと判定した場合、メイン処理を終了する。
S65では、SS位置ずれ補正処理を実施する。SS位置ずれ補正処理は、S55において、SS位置のずれが存在すると判定した非代表画像について、そのSS位置のずれを補正する処理である。本実施形態の位置ずれ補正処理では、S50において特定した強膜-ぶどう膜エッジ線と角膜後面エッジ線との交点を示す位置に一致するように、S30及びS40で特定したSS位置を補正する。すなわち、S50において特定した強膜-ぶどう膜エッジ線と角膜後面エッジ線との交点を示す位置が正しいSS位置として、S30及びS40で特定したSS位置を補正する。これにより、画像処理部100は、メイン処理を終了する。
このように特定したSS位置の補正を行うことにより、2次元断層画像におけるSS位置の特定を安定して精度よく行うことができる。
画像処理部100は、このように全てのスライス面において求められたSS位置を用いることにより、例えば、SS位置を超えて閉塞している隅角部分EP(角膜後面と虹彩前面とが接触している部分)を虹彩線維柱帯接触部(ITC)としてチャート式に示す解析画像(図12参照)を生成したりすることができる。そして、これらの画像は、操作部8を介した検者による操作指示に応じてモニタ7に出力される。
<第2実施形態>
次に、本発明の第2実施形態について説明する。なお、第2実施形態は、第1実施形態と比較して、画像処理部100が実施するメイン処理(前眼部3次元画像処理)の内容が異なるだけであるため、その他の内容については説明を省略する。
具体的には、第1実施形態の前眼部3次元画像処理では、断層画像位置ずれ調整処理(S25)を行うことにより、各2次元断層画像の空間座標位置を合わせ、前眼部3次元画像を再構築し、再構築された前眼部3次元画像を構成する各2次元断層画像に対してSS位置を特定していた(S30〜S65)。
これに対して、第2実施形態の前眼部3次元画像処理では、前眼部3次元画像の再構築を行うことなく、各2次元断層画像の空間座標位置のずれを調整するために算出したパラメータを用いてSS位置の決定を行う点で異なる。第2実施形態の前眼部3次元画像処理によれば、前眼部3次元画像を再構築しないで済む分、隅角解析を含む全体の処理速度を向上することができる。
<前眼部3次元画像処理(第2実施形態)>
図13に示す第2実施形態のメイン処理では、S400において、第1実施形態と同様、画像処理部100が、記憶部10から前眼部3次元画像を構成する各スライス面の2次元断層画像を取得する。
第2実施形態において各スライス面は、測定光の光軸を基準として隣接するスライス面とラジアルスキャンのC−スキャン方向に所定の角度をなすように予め設定されている。本実施形態の設定角度は、5.625度に設定されている。つまり、B−スキャン方向の数は64方向となり、32枚の2次元断層画像が取得されることになる。
続いて、S450では、画像処理部100が、S400において取得した32枚の各スライス面の2次元断層画像について、1枚毎に、隣接する他の1枚のスライス面の2次元断層画像との間で、相互に空間座標位置を角膜前面の位置を基準にして合わせるための動き行列Vを算出する。
具体的には、まず、1枚の2次元断層画像とこれに隣接する1枚の2次元断層画像との夫々から例えばパターンマッチング等の周知技術を用いて角膜前面形状を示す曲線(以下「角膜前面曲線」という)を抽出する。
そして、例えば、図14に示すように、抽出された夫々の角膜前面曲線について、一方を他方側へ互いに並進および回転させ、その並進距離Tおよび回転角Rが最小となる基準の角膜前面曲線(以下「基準曲線」という)を求め、この基準曲線を出力値とする各2次元断層画像の角膜前面曲線の入力式を夫々の動き行列Vとして算出する。
例えば、この動き行列Vの算出を全ての2次元断層画像について行うとともに、全ての2次元断層画像に関する平均の基準曲線を求め、この平均の基準曲線を基にして各2次元断層画像に関する動き行列Vを補正する。こうして算出された動き行列Vは、夫々対応するスライス面の2次元断層画像に対応付けられてメモリに一時記憶される。
このS450は、全ての2次元断層画像について、各2次元断層画像間で角膜前面曲線のずれが存在するか否か(または、ずれが大きいか否か)を判定し、角膜前面曲線のずれが存在する場合に行われる。
次に、S500では、画像処理部100が、S400において取得し、S450において動き行列Vが算出された32枚の各スライス面の2次元断層画像のうち、3枚の2次元断層画像を代表画像とし、各代表画像において前眼部Ecの強膜岬の空間座標位置を示すSS位置を2箇所ずつ特定する処理(第1のSS位置特定処理)を行う。
第2実施形態では、3枚の代表画像から6箇所のSS位置を特定する。第2実施形態では、この3枚の代表画像として、互いにスライス面のなす角度がある所定角度(例えば45度)以上となる3枚の2次元断層画像を選択する。この第1のSS位置特定処理の内容については、第1実施形態と同様であるため、説明を省略する。
S550では、画像処理部100が、S500(第1のSS位置特定処理)において特定された複数(本実施形態では6点)のSS位置について、S450において算出した動き行列Vを用いてそれぞれ空間座標位置を調整(補正)する。
S600では、画像処理部100が、S550において補正された複数(本実施形態では6点)のSS位置(以下「SS´位置」という)のうち、少なくとも3点のSS´位置を通る基準真円(図11参照)を空間座標上に示す関数を算出する。
具体的には、第2実施形態では、1枚の代表画像により特定された2点のSS´位置の距離を直径とし、少なくとも残り1点のSS´位置を通る空間平面上の基準真円が求められる。この場合、上記直径を構成する2点のSS´位置の他に、SS´位置を少なくとも1点特定するだけで、空間平面上の基準真円が定まる。
このため、基準真円を求めるために用いる2次元断層画像(代表画像)の数を少なくすることが可能となる。これにより、自動化できる工程をより増やすことができる。
S650では、画像処理部100が、前眼部3次元画像を構成する複数(本実施形態では32枚)の2次元断層画像のうち、複数(本実施形態では3枚)の代表画像以外の複数(本実施形態では29枚)の画像(以下「非代表画像」という)について、S600において算出した基準真円の関数に基づいて、残りのSS´位置を特定する処理(第2のSS位置特定処理)を行う。具体的には、S600において求めた基準真円上に、各非代表画像においてB−スキャン方向に対応する各点を、それぞれの非代表画像におけるSS´位置として特定する。
S700では、画像処理部100が、こうして特定された全ての2次元断層画像におけるSS´位置について、S450において算出した動き行列Vを用いて、補正前のSS位置に戻すことにより、全ての2次元断層画像におけるSS位置を算出(特定)する。
そして、S750では、画像処理部100が、上記非代表画像から、S700で特定したSS位置を中心として350μmの領域の画像(以下「領域画像」という)を抽出する。
次に、S800では、画像処理部100が、S750において抽出された領域画像において前眼部Ecにおける各部位を規定する各エッジ線を特定する処理(以下「エッジ線特定処理」という)を行う。このエッジ線特定処理の内容については、第1実施形態と同様であるため、説明を省略する。
続いて、S850では、画像処理部100が、SS位置ずれ判定処理を行う。このSS位置ずれ判定処理の内容については、第1実施形態と同様であるため、説明を省略する。
次に、S900では、画像処理部100が、S850における判定結果に応じて処理を分岐する。S850において、SS位置のずれが存在すると判定した場合、S950に移行し、SS位置のずれが存在しないと判定した場合、メイン処理を終了する。
S950では、SS位置ずれ補正処理を実施する。このSS位置ずれ補正処理の内容については、第1実施形態と同様であるため、説明を省略する。これにより、画像処理部100は、メイン処理を終了する。
<主要な効果>
以上説明したように、前眼部OCT1では、メイン処理において、空間座標位置のずれの有無の判定(例えばS10〜S15)を経た2次元断層画像のうち、2つ以上の代表画像を用いて、3点以上のSS位置の特定を自動的に受け付け(例えばS30)、少なくとも3点のSS位置を通る基準真円を空間座標上に示す関数を算出する(例えばS35)。そして、上記代表画像以外の2次元断層画像(非代表画像)におけるSS位置等(残りのSS位置)を、上記基準真円の関数に基づいて特定する(例えばS40)。
このため、前眼部OCT1によれば、検者がSS位置のポイント入力を全く行わなくてもよいことから、例えばITCを示すチャートの作成を開始するまでの時間を大幅に短縮することができる。従って、前眼部OCT1によれば、前眼部OCTを用いた隅角解析において、全工程を自動化することにより、臨床上で有効に活用可能とすることができる。
さらに、前眼部OCT1では、メイン処理において、特定したSS位置(例えばS30,S40)を中心として所定範囲の領域画像を抽出し(例えばS45)、特定したSS位置のずれの有無の判定を行う(例えばS55〜S65)。
このため、前眼部OCT1によれば、特定されたSS位置のずれ補正を行うことから、2次元断層画像におけるSS位置の特定を安定して精度よく行うことができる。さらに、特定されたSS位置を中心として所定範囲の領域画像に限ったことにより、誤った組織境界の検出を軽減することができると共に、SS位置のずれ補正のための演算処理をより高速に行うことが可能となる。
<他の実施形態>
以上、本発明の第1および第2実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、様々な態様にて実施することが可能である。
例えば、上記実施形態では、前眼部3次元画像処理(メイン処理)において、第1のSS位置特定処理を行うことにより、SS位置を自動特定しているが、操作部8を介した検者によるSS位置のポイント入力を受け付けるようにしてもよい。
また、上記実施形態では、前眼部3次元画像処理(メイン処理)において、非代表画像において所定範囲の領域画像の抽出を行っているが、非代表画像に加えて代表画像においても所定範囲の領域画像を抽出し、特定したSS位置のずれの有無の判定を行うようにしてもよい。
また、上記実施形態では、基準真円(完全な真円)によりSS位置の自動特定を行っているが、必ずしも真円でなくてもよい。例えば、楕円を採用してもよい。この場合、好ましくは代表画像におけるSS位置の特定は、少なくとも5箇所とするのがよい。
また、上記第2実施形態では、前眼部3次元画像処理(メイン処理)において、角膜前面曲線を用いたSS位置の補正(S450,S550)を行って全てのSS´位置を特定した後に、補正前のSS位置に戻す処理(S700)を行っているが、必ずしもこのようにしなければならないわけではない。例えば、記憶部10に記憶されている全ての2次元断層画像について、このような補正を行うことにより、各画像の空間座標位置を合わせ、前眼部3次元画像を再構築することもできる。
なお、上記実施形態では、制御装置3が前眼部3次元画像を構成する各スライス面の2次元断層画像を記憶部10に記憶させるように構成されているが、記憶部10として、例えばインターネット上のサーバに記憶させるようにしてもよい。
また、上記実施形態では、前眼部OCT1において、制御装置3と画像処理部100とが別体に構成されているが、画像処理部100が行う処理を制御装置3が行うようにしてもよいし、制御装置3が行う処理を画像処理部100が行うようにしてもよい。
さらには、前眼部OCT1とは別体に、画像処理部100を備える装置が構成され、この装置が前眼部OCT1や上記サーバとの間で通信可能に接続されることで、各種処理を行うようにしてもよい。
また、この装置に各種処理を実行させるためのプログラムは、記憶部10や上記サーバに記憶されており、画像処理部100がこのプログラムをロードして各種処理を実行するようにしてもよい。
1…前眼部OCT、2…本体駆動部、3…制御装置、4…アライメント光学系、5…OCTシステム、6…前眼部撮像系、7…モニタ、8…操作部、9…タッチパネル、10…記憶部、11…波長走査光源、12a〜12h…光ファイバ、13…第1のファイバーカプラ、14…第1のサーキュレータ、15…コリメータレンズ、16…参照ミラー、17…第2のファイバーカプラ、18…第2のサーキュレータ、19…コリメータレンズ、20…ガルバノスキャナ、21…ガルバノドライバ、22…ホットミラー、23…対物レンズ、24…検出器、25…ADボード、26…演算部、27…照明光源、28…コールドミラー、29…結像レンズ、30…CCDカメラ、31…光学制御部、32…固視灯、33…コールドミラー、34…リレーレンズ、35…ハーフミラー、36…XY位置検出光源、37…結像レンズ、38…位置センサ、39…Z方向位置検出光源、40…結像レンズ、41…ラインセンサ、100…画像処理部、E…被検眼、Ec…前眼部、P…正面画像、T…断層画像

Claims (8)

  1. 光干渉断層撮影装置を用いて被検眼の前眼部3次元画像の入力及び処理を行う前眼部3次元画像処理装置において、
    前記前眼部3次元画像を構成する複数の2次元断層画像のうち少なくとも2つの代表画像を用いて、前記被検眼の強膜岬の空間座標位置を示すSS位置について少なくとも3点の特定を受け付ける第1のSS位置特定手段と、
    前記前眼部3次元画像において前記第1のSS位置特定手段により特定された前記SS位置のうち、少なくとも3点の前記SS位置を通る基準円の算出を行う円算出手段と、
    複数の前記2次元断層画像のうち、前記代表画像以外の非代表画像における前記SS位置を、前記円算出手段により算出された前記基準円に基づいて特定する第2のSS位置特定手段と、
    前記第1及び/又は前記第2のSS位置特定手段により特定された前記SS位置を中心とする所定範囲の領域を抽出する領域抽出手段と、
    前記領域抽出手段により抽出された領域内に存在する組織境界を示すエッジ線を特定するエッジ線特定手段と、
    前記エッジ線特定手段により特定された前記エッジ線に基づいて前記第1及び/又は前記第2のSS位置特定手段により特定された前記SS位置の補正を行うSS位置補正手段を有することを特徴とする前眼部3次元画像処理装置。
  2. 前記エッジ線特定手段により特定される前記エッジ線は、角膜とぶどう膜との境界を示す強膜‐ぶどう膜エッジ線と、角膜後面を示す角膜後面エッジ線との2つを含むことを特徴とする請求項1に記載の前眼部3次元画像処理装置。
  3. 前記SS位置補正手段は、前記第1及び/又は前記第2のSS位置特定手段により特定された前記SS位置と、前記エッジ線特定手段により特定された前記エッジ線に基づく所期する位置とのSS位置ずれ量を検出して、検出した前記SS位置ずれ量に基づいて前記第1及び/又は前記第2のSS位置特定手段により特定された前記SS位置を補正することを特徴とする請求項1又は2に記載の前眼部3次元画像処理装置。
  4. 前記所期する位置は、前記強膜‐ぶどう膜エッジ線と前記角膜後面エッジ線との2つを含む前記エッジ線の交点の位置であることを特徴とする請求項3に記載の前眼部3次元画像処理装置。
  5. 前記所期する位置は、前記強膜‐ぶどう膜エッジ線と前記角膜後面エッジ線とを繋いで形成される前記エッジ線の湾曲点の位置であることを特徴とする請求項3に記載の前眼部3次元画像処理装置。
  6. 前記所期する位置は、前記強膜‐ぶどう膜エッジ線と前記角膜後面エッジ線とを繋いで形成される前記エッジ線の輝度勾配情報に基づき特定される位置であることを特徴とする請求項3に記載の前眼部3次元画像処理装置。
  7. 前記領域抽出手段における前記所定範囲は、前記第1及び/又は前記第2のSS位置特定手段により特定された前記SS位置を中心として350μmの範囲とすることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の前眼部3次元画像処理装置。
  8. 光干渉断層撮影装置を用いて被検眼の前眼部3次元画像の処理を行う前眼部3次元画像処理方法において、
    前記前眼部3次元画像を構成する複数の2次元断層画像のうち少なくとも2つの代表画像を用いて、前記被検眼の強膜岬の空間座標位置を示すSS位置について少なくとも3点の特定を受け付ける第1のSS位置特定工程と、
    前記前眼部3次元画像において前記第1のSS位置特定工程により特定された前記SS位置のうち、少なくとも3点の前記SS位置を通る基準円の算出を行う円算出工程と、
    複数の前記2次元断層画像のうち、前記代表画像以外の非代表画像における前記SS位置を、前記円算出工程により算出された前記基準円に基づいて特定する第2のSS位置特定工程と、
    前記第1及び/又は前記第2のSS位置特定工程により特定された前記SS位置を中心とする所定範囲の領域を抽出する領域抽出工程と、
    前記領域抽出工程により抽出された領域内に存在する組織境界を示すエッジ線を特定するエッジ線特定工程と、
    前記エッジ線特定工程により特定された前記エッジ線に基づいて前記第1及び/又は前記第2のSS位置特定工程により特定された前記SS位置の補正を行うSS位置補正工程を有することを特徴とする前眼部3次元画像処理方法。
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