JP2018171326A

JP2018171326A - 断層画像撮影装置、および断層画像撮影プログラム

Info

Publication number: JP2018171326A
Application number: JP2017072203A
Authority: JP
Inventors: 直樹竹野; Naoki Takeno; 幸弘樋口; Yukihiro Higuchi; 倫全佐竹; Norimasa Satake
Original assignee: Nidek Co Ltd
Current assignee: Nidek Co Ltd
Priority date: 2017-03-31
Filing date: 2017-03-31
Publication date: 2018-11-08
Anticipated expiration: 2037-03-31
Also published as: JP7119287B2

Abstract

【課題】効率的に断層画像を撮影できる断層画像撮影装置、および断層画像撮影プログラムを提供する。
【解決手段】被検眼の断層画像を撮影する断層画像撮影装置であって、測定光と、前記測定光に対応する参照光との干渉状態を利用して前記断層画像を撮影するＯＣＴ光学系と、前記ＯＣＴ光学系を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、撮影開始の指示信号を受け付ける前に前記断層画像の仮撮影を開始させ、前記仮撮影において撮影された仮撮影画像と、前記指示信号を受け付けた後の本撮影において撮影された本撮影画像とを統合することを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本開示は、被検眼の断層画像を撮影するための断層画像撮影装置、および断層画像撮影プログラムに関する。

光源からの光を測定光と参照光に分割し、被検物に照射された測定光と参照光の干渉信号を取得し、取得された干渉信号を処理して被検物の断層画像を取得する断層画像撮影装置が知られている（特許文献１参照）。このようなＯＣＴ装置において、例えば、同じ撮影位置で複数の断層画像を撮影することによって、画質を向上させたり、血管の情報を取得したりすることが提案されている。

特開２００９−２９１２５２号公報

しかしながら、上記のような装置において、被検眼の動きに合わせて撮影位置などを調整しながら撮影するため、撮影に時間がかかるという問題があった。

本開示は、上記の問題点に鑑み、効率的に断層画像を撮影できる断層画像撮影装置、および断層画像撮影プログラムを提供することを技術課題とする。

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。

（１）被検眼の断層画像を撮影する断層画像撮影装置であって、測定光と、前記測定光に対応する参照光との干渉状態を利用して前記断層画像を撮影するＯＣＴ光学系と、前記ＯＣＴ光学系を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、撮影開始の指示信号を受け付ける前に前記断層画像の仮撮影を開始させ、前記仮撮影において撮影された仮撮影画像と、前記指示信号を受け付けた後の本撮影において撮影された本撮影画像とを統合することを特徴とする。
（２）被検眼の断層画像を撮影する断層画像撮影装置によって実行される断層画像撮影プログラムであって、前記断層画像撮影装置のプロセッサによって実行されることで、撮影開始の指示信号を受け付ける信号受付ステップと、前記指示信号を受け付ける前に前記断層画像の仮撮影を行う仮撮影ステップと、前記指示信号を受け付けた後に前記断層画像の本撮影を行う本撮影ステップと、前記仮撮影において撮影された仮撮影画像と、前記指示信号を受け付けた後の本撮影において撮影された本撮影画像とを統合する統合ステップと、を前記断層画像撮影装置に実行させることを特徴とする。

ＯＣＴ装置の内部構成を示す概略図である。本装置の制御動作を示すフローチャートである。眼底観察画像とスキャン位置を示す図である。レリーズ前後に撮影された断層画像を示す図である。モーションコントラストの一例を示す図である。スキャン位置の一例を示す図である。

＜実施形態＞
以下、本開示に係る実施形態について説明する。本実施形態の断層画像撮影装置（例えば、断層画像撮影装置１）は、例えば、被検眼の断層画像を撮影する。断層画像撮影装置は、例えば、ＯＣＴ光学系（例えば、ＯＣＴ光学系１００）と、制御部（例えば、制御部７０）を主に備える。ＯＣＴ光学系は、例えば、測定光と、測定光に対応する参照光との干渉状態を利用して断層画像を撮影する。制御部は、例えば、ＯＣＴ光学系を制御する。制御部は、例えば、撮影開始の指示信号（レリーズ信号）を受け付ける前に断層画像の仮撮影（キャプチャ）を開始させる。仮撮影においてキャプチャされた画像は、後で表示または解析等に利用できるように記憶部（例えば、記憶部７４）に記憶される。

また、制御部は、仮撮影において撮影された仮撮影画像と、指示信号を受け付けた後の本撮影において撮影された本撮影画像とを統合する。例えば、制御部は、仮撮影画像と本撮影画像を加算平均などの処理によって１つにしてもよいし、仮撮影画像と本撮影画像を１つのデータ群として扱ってもよい。仮撮影画像は、本撮影画像とは撮影位置が異なる断層画像であってもよい。制御部は、仮撮影画像と本撮影画像を統合することによって、最終的に必要となる枚数の断層画像を取得してもよい。この場合、例えば、本撮影において、断層画像の最終的な必要枚数から仮撮影画像の枚数を差し引いた分だけ本撮影画像を撮影する。これによって、本撮影に掛かる撮影時間の短縮が図れる。このように、指示信号を受け付ける前の断層画像を利用することによって、効率的に撮影を行うことができる。

なお、本装置は、指示信号を出力する信号出力部（例えば、操作部７６または制御部７０など）を備えてもよい。信号出力部は、ユーザの操作に基づいて指示信号を出力してもよし、予め設定された撮影条件が満たされた場合に、自動的に指示信号を出力してもよい。例えば、制御部は、信号出力部からの指示信号を受け付ける前に断層画像の撮影を開始する。

なお、仮撮影画像は、本撮影画像に対して撮影パターンが異なっていてもよい。撮影パターンは、例えば、撮影位置、スキャンパターン（ラインスキャン、マルチスキャン、マップスキャン、サークルスキャンなど）、黄斑撮影もしくは乳頭撮影、撮影エリア、スキャン幅、画角、主走査方向もしくは副走査方向、ポイント数、または撮影枚数等である。

なお、制御部は、仮撮影画像が撮影条件を満たすか否か判定してもよい。例えば、制御部は、断層画像、眼底観察画像、前眼部画像などの状態によって撮影条件を判定してもよい。なお、撮影条件は、例えば、瞬目の有無、フォーカスの状態、アライメントの状態、画質評価値（例えば、評価値Ｂ、輝度値、光量など）の大きさ、またはＯＣＴ光学系の光路長もしくは偏光状態などである。制御部は、撮影条件を満たさない仮撮影画像を棄却してもよいし、本撮影画像とは別に保存させてもよい。なお、仮撮影画像が撮影条件を満たすか否かの判定は、検者が判定してもよい。この場合、例えば、検者は、操作部（例えば、操作部７６）を用いて判定結果を入力してもよい。

なお、制御部は、仮撮影画像と本撮影画像を統合する際に、仮撮影画像と、本撮影画像との位置合わせを行ってもよい。例えば、制御部７０は、仮撮影画像と本撮影画像とをマッチング処理などの位置合わせ処理によって位置合わせしてもよい。また、制御７０は、例えば、各断層画像とともに撮影した眼底観察画像を位置合わせし、そのときの位置合わせ情報に基づいて仮撮影画像と本撮影画像の位置合わせを行ってもよい。これによって、仮撮影画像と本撮影画像の位置ずれが抑制される。

また、制御部は、撮影条件が満たされるように断層画像の撮影パラメータを自動で変更してもよいし、表示部等を用いてユーザに提示してもよい。撮影パラメータは、例えば、装置の位置、フォーカス、光路長、偏光、または受光素子の露光時間もしくはゲインなどに関するパラメータである。

なお、制御部は、仮撮影画像のうち、本撮影画像との撮影パターンが異なる部分を棄却してもよいし、本撮影画像とは別に保存させてもよい。制御部は、仮撮影画像のうち、本撮影画像と撮影パターンが同じ部分だけを本撮影画像と統合してもよい。

なお、制御部は、仮撮影画像に基づいて、断層画像の撮影パターンを選択してもよい。例えば、制御部は、仮撮影によって撮影された仮撮影画像に基づいて被検眼の動き量を検出し、動き量が大きかった場合は撮影枚数を減らすなど、撮影時間が長くなり過ぎないように撮影パターンを選択してもよい。また、制御部は、仮撮影画像を画像解析することによって疾患を検出し、その検出結果に応じで撮影範囲、撮影位置、スキャン密度等を変更するようにしてもよい。なお、撮影パターンの選択は検者によって手動で行われてもよい。例えば、検者は、表示部（例えば、表示部７５）に表示された仮撮影画像を確認し、所望の撮影パターンを操作部によって入力してもよい。

なお、断層画像撮影装置のプロセッサは、記憶部（例えば、ＲＯＭ７２、記憶部７４など）に記憶されて断層画像撮影プログラムを実行してもよい。断層画像撮影プログラムは、例えば、信号受付ステップと、仮撮影ステップと、本撮影ステップと、統合ステップとを含む。信号受付ステップは、例えば、撮影開始の指示信号を受け付けるステップである。仮撮影ステップは、例えば、指示信号を受け付ける前に断層画像の仮撮影を行うステップである。本撮影ステップは、指示信号を受け付けた後に断層画像の本撮影を行うステップである。統合ステップは、仮撮影において撮影された仮撮影画像と、指示信号を受け付けた後の本撮影において撮影された本撮影画像とを統合するステップである。

＜実施例＞
本実施例の断層画像撮影装置１について説明する。図１は、断層画像撮影装置１の内部構成を示す概略図である。図１に示すように、断層画像撮影装置１は、ＯＣＴ光学系１００、観察光学系２００、固視標投影部３００、制御部７０などを備える。

＜ＯＣＴ光学系＞
ＯＣＴ光学系１００は、例えば、被検眼Ｅに測定光を照射し、その反射光と測定光とによって取得されたＯＣＴ信号を取得する。例えば、ＯＣＴ光学系１００は、ＯＣＴ信号を取得することによって、被検眼Ｅの断層画像を撮影する。

ＯＣＴ光学系１００は、いわゆる光断層干渉計（ＯＣＴ：Optical coherence tomography）の光学系である。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に導く。測定光学系１０６は、例えば、走査部（例えば、光スキャナ）１０８、フォーカシングレンズ１０７、対物レンズ１０等を備える。走査部１０８は、例えば、被検眼上の撮像位置を変更するため、被検眼上における測定光の走査位置を変更する。フォーカシングレンズ１０７は、駆動部１０７ａによって光軸方向に移動されることで、ＯＣＴ光学系１００のフォーカス状態を調整する。また、ＯＣＴ光学系１００は、参照光を参照光学系１３０に導く。その後、被検眼Ｅ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。

検出器１２０は、測定光と参照光との干渉状態を検出する。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。例えば、Spectral-domain OCT（ＳＤ−ＯＣＴ）、Swept-source OCT（ＳＳ−ＯＣＴ）が挙げられる。また、Time-domain OCT（ＴＤ−ＯＣＴ）であってもよい。

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（スペクトロメータ）が設けられる。スペクトロメータは、例えば、回折格子とラインセンサからなる。

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。

光源１０２から出射された光は、カップラー１０４によって測定光束と参照光束に分割される。そして、測定光束は、光ファイバを通過した後、空気中へ出射される。その光束は、測定光学系１０６の光学部材を介して眼底Ｅｆに集光される。そして、眼底Ｅｆで反射された光は、同様の光路を経て光ファイバに戻される。また、参照光束は、光ファイバ１３８によって参照光学系１３０へと導かれる。

走査部１０８は、眼底上でＸＹ方向（横断方向）に測定光を走査させる。走査部１０８は、瞳孔と略共役な位置に配置される。例えば、走査部１０８は、２つのガルバノミラー等を有するガルバノスキャナであり、その反射角度が駆動機構５０によって任意に調整される。

これによって、光源１０２から出射された光束はその反射（進行）方向が変化され、眼底上で任意の方向に走査される。なお、測定光の光軸方向に測定光を走査させることを「Ａスキャン」と呼び、測定光の光軸方向に交差する方向に測定光を走査させることを「Ｂスキャン」と呼ぶ。走査部１０８によってＢスキャンが行われる。走査部１０８としては、光を偏向させる構成であればよい。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。

参照光学系１３０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する。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１３０は、例えば、コリメータレンズ１３２、参照ミラー１３１、駆動部１３１ａを備える。光ファイバ１３８から出射した参照光は、コリメータレンズ１３２で平行光束とされ、参照ミラー１３１で反射された後、コリメータレンズ１３２により集光されて光ファイバ１３８に入射する。駆動部１３１ａは、参照光との光路長を調整するために参照光路中に配置された参照ミラー１３１を駆動させる。参照ミラー１３１は、本実施例においては、参照光路中に配置され、参照光路長を変化させるべく、光軸方向に移動可能な構成となっている。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。

なお、カプラー１０４からの参照光を参照光学系１３０に導く光ファイバ１３８は、参照光を偏向させる参照光の偏光方向を変化させるため、駆動機構１３４により回転移動される。すなわち、光ファイバ１３８及び駆動機構１３４は、偏光方向を調整するためのポラライザ１３３として用いられる。

＜観察光学系＞
観察光学系２００は、被検眼の観察画像を撮影する。観察画像は、例えば、眼底Ｅｆの正面画像であってもよいし、前眼部画像であってもよい。本実施例の観察光学系２００は、いわゆる走査型レーザ検眼鏡（ＳＬＯ）である。例えば、観察光学系２００は、例えば、ＳＬＯ光源６１、フォーカシングレンズ６３、走査部６４、リレーレンズ６５等を備える。ＳＬＯ光源６１は、高コヒーレントな光を発する光源であり、例えば、λ＝７８０ｎｍのレーザダイオード光源が用いられる。フォーカシングレンズ６３は、駆動部６３ａによって移動可能に設けられており、被検眼の屈折誤差に合わせて光軸方向に移動される。走査部６４は、駆動部５２の駆動により眼底上でＸＹ方向に測定光を高速で走査させることが可能なガルバノミラーとポリゴンミラーとの組み合せからなる。リレーレンズ６５は、走査部６４によって反射した測定光を対物レンズ１０までリレーする。

ＳＬＯ光源６１とフォーカシングレンズ６３との間には、ビームスプリッタ６２が配置されている。ビームスプリッタ６２の反射方向には、集光レンズ６６と、眼底に共役な位置に置かれる共焦点開口６７と、受光素子６８が設けられている。

ＳＬＯ光源６１から発せられたレーザ光（測定光）は、ビームスプリッタ６２を透過した後、フォーカシングレンズ６３を介して、走査部６４に達し、ガルバノミラー及びポリゴンミラー等の駆動により反射方向が変えられる。そして、走査部６４で反射されたレーザ光は、リレーレンズ６５を介して、ダイクロイックミラー４０を透過した後、対物レンズ１０を介して、被検眼眼底に集光される。

そして、眼底で反射したレーザ光は、対物レンズ１０、リレーレンズ６５、走査部６４、フォーカシングレンズ６３を経て、ビームスプリッタ６２にて反射される。その後、集光レンズ６６にて集光された後、共焦点開口６７を介して、受光素子６８によって検出される。そして、受光素子６８にて検出された受光信号は制御部７０へと入力される。制御部７０は受光素子６８にて得られた受光信号に基づいて被検眼眼底の正面画像を取得する。取得された正面画像は記憶部７４に記憶される。なお、ＳＬＯ画像の取得は、走査部６４に設けられたガルバノミラーによるレーザ光の縦方向の走査（副走査）とポリゴンミラーによるレーザ光の横方向の走査（主走査）によって行われる。

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として兼用されてもよい。すなわち、正面画像は、二次元的に得られた断層画像を形成するデータを用いて取得されるようにしてもよい（例えば、三次元断層画像の深さ方向への積算画像、ＸＹ各位置でのスペクトルデータの積算値等）。

＜固視標投影部＞
固視標投影部３００は、眼Ｅの視線方向を誘導するための光学系を有する。投影部３００は、例えば、眼Ｅに固視標を呈示する。固視標投影部３００は、例えば、可視光を発する可視光源を有する。固視投影部３００は、内部固視灯タイプであってもよいし、外部固視灯タイプであってもよい。

＜制御部＞
例えば、制御部７０は、一般的なＣＰＵ（Central Processing Unit）７１、ＲＯＭ７２、ＲＡＭ７３、等で実現される。制御部７０のＲＯＭ７２には、ＯＣＴ信号を処理するためのＯＣＴ信号処理プログラム、ＯＣＴ信号処理装置１と接続されたデバイス（例えば、ＯＣＴ光学系１００など）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。ＲＡＭ７３は、各種情報を一時的に記憶する。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。

制御部７０には、図１に示すように、例えば、記憶部（例えば、不揮発性メモリ）７４、操作部７６、および表示部７５等が電気的に接続されている。記憶部７４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る。例えば、ハードディスクドライブ、フラッシュＲＯＭ、着脱可能なＵＳＢメモリ等を記憶部７４として使用することができる。

操作部７６には、検者による各種操作指示が入力される。操作部７６は、入力された操作指示に応じた信号をＣＰＵ７１に出力する。操作部７６には、例えば、撮影を開始するためのレリーズ信号を出力する撮影開始ボタン７７が設けられる。操作部７６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のユーザーインターフェイスを用いればよい。

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。表示部７５がタッチパネルである場合、表示部７５が操作部７６として機能する。表示部７５は、例えば、ＯＣＴ光学系１００によって取得されたＯＣＴ信号を処理した画像データ等を表示する。

＜制御動作＞
続いて、本実施例のＯＣＴ装置１の制御動作を図２に基づいて説明する。図２は、本装置のフローチャートを示す。以下の説明では、OCT Angiographyの撮影を行う場合について説明する。OCT Angiographyは、モーションコントラストに基づく血管画像である。モーションコントラストは、例えば、被検眼の同一部位を異なる時間に撮影した複数の断層画像に基づいて算出される。

（ステップＳ１：撮影パターンの設定）
まず、制御部７０は、撮影パターンの設定を行う。撮影パターンは、例えば、スキャンパターン（ラインスキャン、マルチスキャン、マップスキャン、サークルスキャンなど）、黄斑撮影もしくは乳頭撮影、撮影エリア、主走査方向もしくは副走査方向、ポイント数、または撮影枚数等を含む。撮影パターンは、例えば、ユーザによって選択される。この場合、ユーザが操作部７６の操作によって撮影パターンを選択すると、制御部７０は操作部から出力された操作信号に基づいて撮影パターンを設定する。本実施例では、例えば、図３に示すようなスキャンラインＬ１〜Ｌｍに測定光を走査させて断層画像を取得する（ラスタースキャン）。

（ステップＳ２：アライメント）
次に制御部７０は、被検眼Ｅに対する装置１のアライメントを行う。例えば、制御部７０は、固視標投影部３００によって被検者に固視標を投影する。そして、制御部７０は、図示無き前眼部撮影用カメラで撮影される前眼部観察像に基づいて、被検眼Ｅの中心に測定光軸がくるように図示無き駆動部を制御して自動でアライメントを行う。

（ステップＳ３：各種調整）
アライメントが完了すると、制御部７０は、ＯＣＴ光学系１００の各種調整を行う。例えば、制御部７０は、フォーカス調整、光路長調整、および偏光調整を行う。例えば、制御部７０は、観察光学系２００のフォーカシングレンズ６３の合焦位置情報に基づいてＯＣＴ光学系１００のフォーカス調整を行う。この場合、まず制御部７０は、受光素子６８によって取得される眼底観察画像のエッジの先鋭度等に基づいて観察光学系２００の合焦位置情報を取得し、観察光学系２００に配置されたフォーカシングレンズ６３を合焦位置に移動させる。そして、制御部７０は、観察光学系２００の合焦位置情報に基づいてＯＣＴ光学系１００のフォーカシングレンズ１０７を移動させる。例えば、制御部７０は、観察光学系２００の合焦位置が−３Ｄに対応する位置であれば、ＯＣＴ光学系１００のフォーカス位置も同様に−３Ｄに対応する位置になるように制御する。この場合、ＯＣＴ光学系１００のフォーカス位置を観察光学系２００の合焦位置に対応するフォーカス位置に設定できるように、フォーカシングレンズ６３の移動位置とフォーカシングレンズ１０７の移動位置との間でディオプター換算による対応づけがなされている。

また、制御部７０は、例えば、断層画像の信号強度を示す評価値Ｂを用いて光路長調整と偏光調整を行う。評価値Ｂは、Ｂ＝（（画像の平均最大輝度値）−（画像の背景領域の平均輝度値））／（背景領域の輝度値の標準偏差）の式より求められる。光路長調整を行う場合、制御部７０は、例えば、断層画像の評価値Ｂが高くなるように参照ミラー１３１の位置を調整し、眼底像が画像に写るようになると、眼底像の位置が画像の中央部に写るように参照ミラー１３１等の位置を調整する。偏光調整を行う場合、例えば、制御部７０は、断層画像の評価値Ｂが高くなるようにポラライザ１３３を制御する。なお、各種調整については、特開２０１２−２１３４８９号公報を参考されたい。

（ステップＳ４：撮影条件の良否判定）
次に、制御部７０は、ステップＳ３の各種調整によって撮影条件が良くなったか否かを判定する。例えば、制御部７０は、断層画像、眼底観察画像、または前眼部画像の状態に基づいて、撮影条件の良否を判定する。例えば、制御部７０は、断層画像の評価値Ｂが予め設定された閾値より高くなると撮影条件が良いと判定する。また、制御部７０は、断層画像に写る眼底の位置、または前眼部画像から求めたアライメントずれ量などが所定の範囲内に収まっているときに撮影条件が良いと判定してもよい。その他、各画像に関する種々の評価値などに基づいて撮影条件の良否判定が行われてもよい。なお、制御部７０は、判定結果を表示部７５等によって検者に報知してもよい。

（ステップＳ５：仮撮影）
制御部７０は、ステップＳ４において撮影条件が良好であると判定した場合、自動的に仮撮影を開始する。例えば、制御部７０は、撮影条件が良好だと判定すると、ステップＳ１において設定された撮影パターンで断層画像を撮影する。なお、仮撮影とは、例えば、撮影開始ボタン７７を押下する前の撮影を示し、本撮影とは、例えば、撮影開始ボタン７７を押下した後の撮影を示す。

例えば、図４（ａ）は、ｍ本のスキャンラインＬ１〜Ｌｍのうち、１００本目のスキャンラインＬ１００までの断層画像を仮撮影によって撮影した状態を示す。本実施例では、モーションコントラストを取得するために、同じスキャンラインにおいて４枚の断層画像を撮影する。制御部７０は、撮影開始ボタン７７が押されるまでの間、設定された撮影パターンに基づいて断層画像を撮影し続ける。このとき、制御部７０は、撮影位置、または装置の位置などを被検眼の動きに追従させてもよい。仮撮影において撮影された画像は記憶部７４等に記憶される。

（ステップＳ６：レリーズ信号受付）
検者は、本撮影開始前の準備として、例えば、被検者に何回か瞬きをするように指示する。瞬きをさせることによって、撮影中に瞬きする回数を減らし、撮影の成功率を上げる。検者によって撮影開始ボタン７７が押されると、制御部７０は、操作部７６からのレリーズ信号を受け付ける。この撮影開始ボタン７７は、ハードウェアキー、ソフトウェアキー、マイクによる音声認識、またはカメラによるジェスチャー認識などであってもよい。

（ステップＳ７：本撮影）
制御部７０は、レリーズ信号を受け付けると、本撮影を開始する。仮撮影において有効な断層画像が撮影されている場合、制御部７０は、断層画像が撮影されていない残りのスキャンラインについて撮影を行う。例えば、上記のように、１００本目のスキャンラインＬ１００まで撮影が終了している場合、制御部７０は、図４（ｂ）に示すように、残りの（ｍ−１００）本のスキャンラインＬ１０１〜Ｌｍについて断層画像を撮影する。このように、本実施例では、仮撮影と本撮影とでは撮影位置（例えば、スキャンライン）が異なる。

制御部７０は、ＯＣＴ光学系１００によって取得されたＯＣＴ信号の良否判定をリアルタイムで行い、トラッキング制御を行ってもよい。例えば、制御部７０は、眼底観察画像と複数のＯＣＴ信号が取得される毎に判定処理を行う。例えば、制御部７０は、取得された眼底観察画像間の位置ずれを検出する。

例えば、制御部７０は、１０１枚目の眼底観察画像と、１０２枚目の眼底観察画像の位置ずれを画像処理によって検出する。これによって、複数のＯＣＴ信号が取得されている間における眼の動きを検出することができる。すなわち、複数のＯＣＴ信号を取得した際にスキャン位置にずれが生じていたか否かを検出することができる。

次いで、例えば、制御部７０は、位置ずれの検出結果に基づいて、各スキャンラインにおいて取得された複数のＯＣＴ信号の良否を判定する。例えば、制御部７０は、位置ずれ（ずれ量）が許容範囲（例えば、所定の閾値）を満たすか否かを判定する。例えば、制御部７０は、ずれ量が許容範囲を満たす場合、複数のＯＣＴ信号が良好であると判定する。また、例えば、制御部７０は、ずれ量が許容範囲を満たさない場合、複数のＯＣＴ信号が良好でないと判定する。例えば、制御部７０は、複数のＯＣＴ信号が良好であると判定された場合、取得した複数のＯＣＴ信号を記憶部７４に記憶させる。一方、複数のＯＣＴ信号が良好でないと判定された場合、取得した複数のＯＣＴ信号を棄却し、同じスキャンラインについてＯＣＴ信号を取り直す。このとき、眼底観察画像間のずれ量に基づいて、走査部１０８を制御し、スキャン位置を補正する（トラッキング制御）。制御部７０は、スキャンラインについて良好なＯＣＴ信号が取得されるまで、上記の処理を繰り返す。

（ステップＳ８：統合）
本実施例のように、仮撮影と本撮影の撮影パターンの設定が同じ場合、制御部７０は、それぞれの撮影で取得された断層画像を統合する。例えば、図４の例の場合、仮撮影で撮影された１００本目までのスキャンラインについての断層画像と、本撮影で撮影された残りの（ｍ−１００）本のスキャンラインについての断層画像を統合し、ｍ本のスキャンラインに基づく３次元断層画像とする。本実施例の場合、１つのスキャンラインに対して４回撮影を行っているため、４つ分のボリュームデータ（３次元データ）となる。

なお、断層画像を統合する場合、制御部７０は、各断層画像の位置合わせを行う。例えば、各スキャンラインにおいて断層画像を撮影する際、観察光学系２００によって位置合わせ用の眼底観察画像が撮影されており、これらの眼底観察画像の位置合わせ情報に基づいて、各断層画像の位置合わせを行ってもよい。

（ステップＳ９：モーションコントラストの算出）
制御部７０は、各スキャンラインにおいて取得された複数のＯＣＴ信号に基づいて、モーションコントラストを取得する。モーションコントラストは、例えば、血流、物体の動き、または変化などを捉えたものである。例えば、制御部７０は、記憶部７４に記憶された複数のＯＣＴ信号を処理し、複素ＯＣＴ信号を取得する。例えば、制御部７０はＯＣＴ信号をフーリエ変換する。例えば、Ｎ枚のＯＣＴ画像中ｎ枚目の（ｘ，ｚ）の位置の信号をＡｎ（ｘ，ｚ）で表すと、制御部７０は、フーリエ変換によって複素ＯＣＴ信号Ａｎ（ｘ，ｚ）を得る。複素ＯＣＴ信号Ａｎ（ｘ，ｚ）は、実数成分と虚数成分とを含む。

制御部７０は、取得された複素ＯＣＴ信号を処理し、モーションコントラストを取得する。複素ＯＣＴ信号を処理する方法としては、例えば、複素ＯＣＴ信号の強度差を算出する方法、複素ＯＣＴ信号の位相差を算出する方法、複素ＯＣＴ信号のベクトル差分を算出する方法、複素ＯＣＴ信号の位相差及びベクトル差分を掛け合わせる方法、信号の相関を用いる方法（コリレーションマッピング）、信号強度のDecorrelationを算出する方法、強度の最大値と最小値の比を用いる方法などが考えられる。本実施例では、位相差を算出する方法を例に説明する。

まず、制御部７０は、同じ位置の少なくとも２つの異なる時間に取得された複素ＯＣＴ信号Ａ（ｘ，ｚ）に対して位相差を算出する。ＣＰＵ７１は、例えば、下記の式（１）を用いて、位相の変化を算出する。例えば、ｎ回にわたって異なる時間Ｔの測定を行った場合、時間Ｔ_１と時間Ｔ_２，時間Ｔ_２と時間Ｔ_３，・・・，時間Ｔ_{（ｎ−１）}と時間Ｔ_ｎの計（ｎ−１）回の計算が行われ、（ｎ−１）個のデータが算出される。もちろん、時間の組み合わせは上記に限らず、異なる時間であれば組み合わせを変更してもよい。なお、数式中のＡ_ｎは時間Ｔ_ｎに取得された信号を示し、＊は複素共役を示している。

このように、制御部７０は複素ＯＣＴ信号の位相差に関する深さ方向（Ａスキャン方向）の位相差プロファイルを取得する。制御部７０は、例えば、この位相差プロファイルの大きさに応じて輝度の大きさが決定された輝度プロファイルを取得し、これをＢスキャン方向に並べたモーションコントラスト画像を取得する。制御部７０は、各スキャンラインＬ１〜Ｌｍにおいてモーションコントラスト画像を取得することによって、図５に示すようなモーションコントラストのボリュームデータを得る。

以上のように、本実施例の断層画像撮影装置１は、レリーズ信号を受け付ける前から断層画像の撮影を開始することによって、効率的に撮影を行うことができる。例えば、レリーズ信号を受け付ける前に撮影条件が良好になっている場合、レリーズ信号を受け付けるまでに断層画像を撮影しておくことで、レリーズ信号を受け付けた後の撮影回数を減らすことができる。これによって、OCT Angiographyのトラッキング撮影など、時間のかかる撮影であっても、撮影時間を短縮することができる。

＜変容例＞
なお、以上の実施例では、撮影条件が良好になったときから断層画像を撮影するものとしたが、これに限らない。仮撮影を開始するタイミングは、装置起動時からレリーズ信号受付前までのどの段階でもよい。例えば、装置の起動時に被検眼の撮影を開始してもよいし、撮影パターンの設定が終了した時点で断層画像の撮影を開始してもよい。

なお、以上の説明において、ユーザが撮影開始ボタン７７を押すことによって本撮影を開始したが、これに限らない。例えば、撮影条件の良否判定において、撮影条件が良好だと判定されると、制御部７０は自動でレリーズ信号を出力し、本撮影を開始してもよい。この場合も、撮影条件が良好だと判定されてから実際に本撮影が開始されるまでの間に、被検眼の断層画像を撮影しておくことができるので、上記の実施例と同様に効率的な撮影を行うことができる。

なお、制御部７０は、仮撮影において、図６のようなスキャンラインＫ１〜Ｋ４で断層画像を撮影してもよい。例えば、制御部７０は、スキャンラインＫ１〜Ｋ４において観察用の断層画像を随時撮影し、記憶部７４に記憶させてもよい。そして、制御部７０は、撮影された断層画像のうち、撮影条件が良いものを本撮影画像と統合するようにしてもよい。

なお、制御部７０は、仮撮影において、副走査方向（ｙ方向）のスキャンライン（例えば、図６のスキャンラインＫ４）に沿ってスキャンを行い、このとき撮影された副走査方向の断層画像を、３次元断層画像のＺ方向の位置合わせに用いてもよい。例えば、主走査方向（例えば、ｘ方向）のスキャンライン（例えば、図３のスキャンラインＬ１〜Ｌｍ、または図６のスキャンラインＫ１〜Ｋ３）において撮影された複数の断層画像から３次元断層画像を生成する際に、副走査方向の断層画像に基づいて、主走査方向の各断層画像のＺ方向の位置合わせを行う。これによって、撮影中に被検眼のＺ方向の位置がずれた場合であっても、各断層画像に写る眼底が滑らかに繋がった良好な３次元断層画像を生成できる。

なお、以上の実施例では、仮撮影と本撮影とで撮影パターンの設定が同じ場合について説明したが、撮影パターンが異なる場合は、各撮影で撮影された断層画像を統合せずに個々に保存して表示できるようにしてもよい。また、制御部７０は、撮影パターンが異なる断層画像を放棄してもよい。

なお、以上の説明において、仮撮影で撮影するスキャンラインと本撮影で撮影するスキャンラインが異なる場合を示したが、仮撮影と本撮影とで同じスキャンラインを撮影してもよい。例えば、制御部７０は、本撮影と仮撮影とでスキャンラインＬ１の撮影を行い、各撮影で得られた画像を統合して、スキャンラインＬ１におけるモーションコントラストを算出してもよい。

なお、以上の説明では、モーションコントラストを取得したが、これに限らない。例えば、複数の断層画像を撮影して加算平均などの画像処理を行う場合であってもよい。例えば、１００枚の断層画像を取得して加算平均を行う場合、仮撮影で５０枚の断層画像を取得できていれば、本撮影時は５０枚のみの撮影でよいため、撮影時間が短縮される。

なお、ステップＳ３の各種調整において、制御部７０は、撮影条件が良好になるように、アライメント、フォーカス、光路長、偏光などに関する撮影パラメータを自動で調整するものとしたが、ユーザが操作部７６等を操作することによって手動で撮影パラメータを調整してもよい。

なお、以上の説明において、ＯＣＴ光学系１００のフォーカス調整は、観察光学系２００の合焦位置情報に基づいて行うものとして説明したが、断層画像の状態に基づいてフォーカス調整を行ってもよい。例えば、制御部７０は、断層画像の評価値Ｂが高くなるように、フォーカシングレンズ１０７の位置を調整してもよい。

１断層画像撮影装置
７０制御部
７１ＣＰＵ
７２ＲＯＭ
７３ＲＡＭ
７４メモリ
７５モニタ
７６操作部
１００ＯＣＴ光学系
１０８走査部
２００観察光学系
３００固視標投影部

Claims

被検眼の断層画像を撮影する断層画像撮影装置であって、
測定光と、前記測定光に対応する参照光との干渉状態を利用して前記断層画像を撮影するＯＣＴ光学系と、
前記ＯＣＴ光学系を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、撮影開始の指示信号を受け付ける前に前記断層画像の仮撮影を開始させ、前記仮撮影において撮影された仮撮影画像と、前記指示信号を受け付けた後の本撮影において撮影された本撮影画像とを統合することを特徴とする断層画像撮影装置。
前記指示信号を出力する信号出力手段をさらに備えることを特徴とする請求項１の断層画像撮影装置。
前記仮撮影画像は、前記本撮影画像とは撮影パターンが異なることを特徴とする請求項１または２の断層画像撮影装置。
前記仮撮影画像は、前記本撮影画像とは撮影位置が異なることを特徴とする請求項１〜３のいずれかの断層画像撮影装置。
前記制御手段は、前記仮撮影画像が予め設定された撮影条件を満たすか否か判定することを特徴とする請求項１〜４のいずれかの断層画像撮影装置。
前記制御手段は、前記本撮影において、前記断層画像の最終的な必要枚数から前記仮撮影画像の枚数を差し引いた分だけ前記本撮影画像を撮影することを特徴とする請求項１〜５のいずれかの断層画像撮影装置。
前記制御手段は、前記仮撮影画像と、前記本撮影画像との位置合わせを行うことを特徴とする請求項１〜６のいずれかの断層画像撮影装置。
前記制御手段は、前記仮撮影画像のうち、前記本撮影画像と撮影パターンの異なる部分を棄却することを特徴とする請求項１〜７のいずれかの断層画像撮影装置。
前記制御手段は、前記仮撮影画像に基づいて、前記断層画像の撮影パターンを選択することを特徴とする請求項１〜８のいずれかの断層画像撮影装置。
前記制御手段は、前記撮影条件が満たされるように前記断層画像の撮影パラメータを変更することを特徴とする請求項５〜９のいずれかの断層画像撮影装置。
前記制御手段は、前記撮影条件が満たされるような前記断層画像の撮影パラメータを提示することを特徴とする請求項５〜９のいずれかの断層画像撮影装置。
前記信号出力手段は、ユーザの操作に基づいて前記指示信号を出力することを特徴とする請求項２の断層画像撮影装置。
前記信号出力手段は、予め設定された撮影条件が満たされた場合に、前記指示信号を出力することを特徴とする請求項２の断層画像撮影装置。
前記制御手段は、前記ＯＣＴ光学系によってOCT Angiography画像を撮影することを特徴とする請求項１〜１３の断層画像撮影装置。
被検眼の断層画像を撮影する断層画像撮影装置によって実行される断層画像撮影プログラムであって、前記断層画像撮影装置のプロセッサによって実行されることで、
撮影開始の指示信号を受け付ける信号受付ステップと、
前記指示信号を受け付ける前に前記断層画像の仮撮影を行う仮撮影ステップと、
前記指示信号を受け付けた後に前記断層画像の本撮影を行う本撮影ステップと、
前記仮撮影において撮影された仮撮影画像と、前記指示信号を受け付けた後の本撮影において撮影された本撮影画像とを統合する統合ステップと、
を前記断層画像撮影装置に実行させることを特徴とする断層画像撮影プログラム。