JP2019034237A - 血流計測装置 - Google Patents
血流計測装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2019034237A JP2019034237A JP2018229545A JP2018229545A JP2019034237A JP 2019034237 A JP2019034237 A JP 2019034237A JP 2018229545 A JP2018229545 A JP 2018229545A JP 2018229545 A JP2018229545 A JP 2018229545A JP 2019034237 A JP2019034237 A JP 2019034237A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- image
- blood flow
- blood vessel
- unit
- blood
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Eye Examination Apparatus (AREA)
Abstract
【解決手段】実施形態の血流計測装置は、画像取得部と、画像領域特定部と、計測位置設定部と、走査部と、血流情報生成部とを備える。画像取得部は、生体の眼底の正面画像又は3次元画像を取得する。画像領域特定部は、取得された正面画像又は3次元画像を解析することにより複数の血管領域を特定する。計測位置設定部は、特定された複数の血管領域に交差する複数の計測位置を設定する。走査部は、設定された複数の計測位置に対応する眼底の複数の断面を光コヒーレンストモグラフィを用いて走査する。血流情報生成部は、複数の断面の走査により取得されたデータに基づいて、眼底に関する血流情報を生成する。
【選択図】図4
Description
図1に示すように、血流計測装置1は、眼底カメラユニット2と、OCTユニット100と、演算制御ユニット200とを含む。眼底カメラユニット2は、眼底Efを撮影するための構成を備える。OCTユニット100は、眼底EfのOCT画像を取得するための構成を備える。演算制御ユニット200は、各種の演算や制御を実行するための構成を備える。
眼底カメラユニット2は、眼底Efの表面形態を表す2次元画像(眼底像)を取得する。眼底像には観察画像や撮影画像が含まれる。観察画像は、たとえば、近赤外光を用いて所定のフレームレートで取得されるモノクロ動画像である。撮影画像としては、可視光をフラッシュ発光して得られるカラー画像や、近赤外光又は可視光を用いて取得されるモノクロ画像(たとえば、フルオレセイン蛍光画像、インドシアニングリーン蛍光画像、自発蛍光画像等の蛍光画像)などがある。
図2はOCTユニット100の構成例を示す。OCTユニット100は、OCTのタイプに応じた構成を有する。図2は、スペクトラルドメインOCTが適用される場合の構成の例を示す。スペクトラルドメインOCTでは、一般に、低コヒーレンス光源と分光器とが設けられる。なお、スウェプトソースOCTにおいては、たとえば、波長掃引光源とバランスドフォトダイオードが設けられる。
演算制御ユニット200は、眼底カメラ2、表示装置3及びOCTユニット100の制御や、各種の演算処理や、OCT画像の形成処理などを実行する。また、演算制御ユニット200は、表示デバイスや入力デバイスや操作デバイス等のユーザインターフェイスを含む。演算制御ユニット200の構成の説明は、以下の制御系の制御系の説明において行う。
血流計測装置1の制御系について図3及び図4を参照しつつ説明する。
血流計測装置1の制御系は、制御部210を中心に構成される。制御部210には、主制御部211と記憶部212が設けられている。
主制御部211は、眼底カメラユニット2、OCTユニット100及び演算制御ユニット200の制御を実行する。また、主制御部211は、記憶部212にデータを書き込む処理や、記憶部212からデータを読み出す処理を行う。
記憶部212は、各種のデータを記憶する。記憶部212に記憶されるデータとしては、たとえば、OCT画像、眼底像、被検眼情報などがある。被検眼情報は、被検眼又は被検者に関する情報であり、たとえば患者ID等の入力情報や、電子カルテ等の医療情報を含む。また、記憶部212には、血流計測装置1を動作させるためのプログラムやデータが記憶されている。
画像形成部220は、光検出器115からの検出信号に基づいて、眼底Efの断層像の画像データと位相画像の画像データとを形成する。これら画像データについては後述する。なお、この明細書では、「画像データ」と、それに基づき出力される「画像」とを同一視することがある。画像形成部220は、断層像形成部221と位相画像形成部222を有する。
断層像形成部221は、第1走査により得られる干渉光LCの検出結果に基づいて、第1断面における形態の経時的変化を表す断層像(第1断層像)を形成する。この処理についてより詳しく説明する。第1走査は、上記のように第1断面C0を繰り返し走査するものである。断層像形成部221には、第1走査に応じて、OCTユニット100の光検出器115から検出信号が逐次入力される。断層像形成部221は、第1断面C0の各走査に対応する検出信号に基づいて、第1断面C0の1枚の断層像を形成する。断層像形成部221は、上記の処理を第1走査の反復回数だけ繰り返すことで、時系列に沿った一連の断層像を形成する。ここで、これら断層像を複数の群に分割し、各群の断層像を重ね合わせて(加算平均して)画質の向上を図ってもよい。
位相画像形成部222は、第1走査により得られる干渉光LSの検出結果に基づいて、第1断面における位相差の経時的変化を表す位相画像を形成する。この処理に用いられる検出結果は、断層像形成部221による第1断層像の形成処理に供されるものと同じである。よって、第1断層像と位相画像との間の位置合わせをすることが可能である。つまり、第1断層像の画素と位相画像の画素とを自然に対応付けることが可能である。
データ処理部230は、各種のデータ処理を実行する。たとえば、データ処理部230は、画像形成部220により形成された画像に対して各種の画像処理や解析処理を施す。データ処理部230は、画像の輝度補正や分散補正等の各種補正処理を実行することができる。また、データ処理部230は、眼底カメラユニット2により得られた画像(眼底像、前眼部像等)に対して各種の画像処理や解析処理を施す。
設定処理部231は、血流計測を行う位置(計測位置)を設定するための処理を実行する。この処理は、眼底Efの画像を解析することにより実行される。解析される画像は、眼底Efの正面画像でも断層像でも3次元画像でもよい。また、解析される画像は、観察画像(のフレーム)でも撮影画像でもOCT画像でもよい。設定処理部231は、画像領域特定部2311と、計測位置設定部2312とを含む。
画像領域特定部2311は、眼底Efの画像を解析することにより、眼底Efの所定の部位に相当する画像領域を特定する。特定される画像領域の例として、血管に相当する画像領域(血管領域)や、視神経乳頭に相当する画像領域(乳頭領域)がある。また、病変に相当する画像領域(病変領域)などを特定するように構成することも可能である。このような画像領域を特定するための解析処理は、公知の技術であってよく、たとえば、画素値(輝度値等)に基づく処理(閾値処理等)や、パターン解析(パターンマッチング等)や、特徴検出処理(エッジ検出処理)や、任意のフィルタ処理などを含んでいてよい。
計測位置設定部2312は、画像領域特定部2311により特定された複数の血管領域に交差する複数の計測位置を設定する。ここで、設定される計測位置の個数は、複数の血管領域の個数と等しいか、或いはそれ未満である。
血流情報生成部232は、計測位置設定部2312により設定された複数の計測位置に基づき実行されたOCTにより取得されたデータに基づいて、眼底Efの血管の血流に関する情報(血流情報)を生成する。血流情報生成部232は、血管断面特定部2321と、傾き算出部2322と、血流速度算出部2323と、血管径算出部2324と、血流量算出部2325と、補正部2326とを含む。
血管断面特定部2321は、第1断層像、第2断層像、及び位相画像のそれぞれについて、注目血管Dbに対応する血管断面を特定する。この処理は、各画像の画素値を解析することによって行うことが可能である(たとえば閾値処理)。
傾き算出部2322は、第1断面と第2断面との間の距離(断面間距離)と、血管断面の特定結果とに基づいて、第1断面における注目血管Dbの傾きを算出する。なお、断面間距離は、計測位置設定部2312により設定された第1断面と第2断面との間の距離として事前に決定されている。
血流速度算出部2323は、位相画像(位相差の経時的変化)と注目血管Dbの傾きAとに基づいて、注目血管Db内を流れる血液の第1断面C0における血流速度を算出する。この算出対象は、或る時点における血流速度でもよいし、血流速度の経時的変化(血流速度変化情報)でもよい。前者の場合、たとえば心電図の所定の時相(たとえばR波の時相)における血流速度を選択的に取得することが可能である。また、後者における時間の範囲は、第1断面C0を走査した時間の全体又は任意の一部である。
Δfは、測定光LSの散乱光が受けるドップラーシフトを表す;
nは、媒質の屈折率を表す;
vは、媒質の流速(血流速度)を表す;
θは、測定光LSの照射方向と媒質の流れベクトルとが成す角度を表す;
λは、測定光LSの中心波長を表す。
血管径算出部2324は、第1断面C0における注目血管Dbの径を算出する。この算出方法の例として、眼底像を用いた第1の算出方法と、断層像を用いた第2の算出方法がある。
血流量算出部2325は、血流速度の算出結果と血管径の算出結果とに基づいて、注目血管Db内を流れる血液の流量を算出する。この処理の一例を以下に説明する。
補正部2326は、算出された血流情報(血流速度、血管径、血流量等)を補正する。この補正処理は、たとえば、注目血管(血管領域Bi)と、それに交差する断面(計測位置Lj)とがなす角度に基づいて実行される。補正部2326は、この角度を算出する。或いは、前段の処理において角度の算出を行う構成が適用される場合、この算出された角度が補正部2326に入力される。
血管判別部233は、血管領域Biが、動脈に相当する画像領域(動脈領域)であるか、或いは静脈に相当する画像領域(静脈領域)であるか判別する。この判別処理は、たとえば、眼底像の画素値に基づいて実行される(特開2007−319403号公報等を参照)。或いは、眼底Efにおける血管分布と、位相画像とに基づいて、血管領域の判別を行ってもよい。具体的には、血管判別部233は、眼底像に表される血管分布に基づいて、視神経乳頭から計測位置Ljまでの血管領域Biの経路を求め、位相画像に基づいて、計測位置Ljにおける血管領域Biの血流方向を求め、求められた経路と血流方向とに基づいて、血管領域Biが動脈領域か静脈領域か判別する。
ユーザインターフェイス240には、表示部241と操作部242とが含まれる。表示部241は、前述した演算制御ユニット200の表示デバイスや表示装置3を含んで構成される。操作部242は、前述した演算制御ユニット200の操作デバイスを含んで構成される。操作部242には、血流計測装置1の筐体や外部に設けられた各種のボタンやキーが含まれていてもよい。たとえば眼底カメラユニット2が従来の眼底カメラと同様の筺体を有する場合、操作部242は、この筺体に設けられたジョイスティックや操作パネル等を含んでいてもよい。また、表示部241は、眼底カメラユニット2の筺体に設けられたタッチパネルなどの各種表示デバイスを含んでいてもよい。
血流計測装置1の動作についていくつかの例を説明する。
血流計測装置1の動作の一例を図9に示す。なお、患者IDの入力や動作モード(血流計測モード)の選択指定などの予備的処理が事前に行われる。
まず、血流計測装置1は、計測位置を設定するための眼底Efの画像(設定画像)を取得する。設定画像は、血流計測装置1又は他の眼底撮影装置を用いて眼底Efを撮影することにより得られる画像であり、たとえば眼底Efの観察画像、撮影画像又はOCT画像である。他の眼底撮影装置により取得された設定画像が用いられる場合、血流計測装置1は、この眼底撮影装置や画像サーバから設定画像を取得する。また、設定画像は、血流計測装置1によりリアルタイムで取得される画像でもよいし(たとえば観察画像又はOCT画像)、血流計測装置1又は他の眼底撮影装置により過去に取得された画像でもよい(たとえば観察画像、撮影画像又はOCT画像)。
画像領域特定部2311は、ステップS1で取得された設定画像を解析することにより、複数の血管領域Biを特定する。ここで、乳頭領域等を更に特定することもできる。
次に、計測位置設定部2312は、ステップS2で特定された複数の血管領域Biに交差する複数の計測位置Lj(第1断面)を設定する。また、計測位置設定部2312は、各計測位置Ljの近傍に第2断面を設定する。
次に、OCT計測(血流計測)の準備が実行される。この処理には、たとえば、アライメント及びフォーカシングが含まれる。更に、トラッキングを開始することができる。なお、ステップS1でOCT計測が実行された場合、このような処理はステップS1で実行される。
ステップS4の最適化処理が完了したら、主制御部211は、OCT計測(血流計測)を実行する。本動作例では、複数の計測位置Lj(第1断面)に対する反復的な走査(第1走査)と、複数の第2断面に対する走査(第2走査)とが実行される。この処理には
複数の第1走査と複数の第2走査とが含まれるが、これらを実行する順序はあらかじめ設定される。
画像形成部220は、ステップS5で取得されたデータに基づいて複数の画像を形成する。本動作例では、断層像形成部221は、各計測位置Li(第1断面)を表す第1断層像T1iと、各第2断面を表す第2断層像T2iとを形成する。更に、位相画像形成部222は、各計測位置Li(第1断面)を表す位相画像Uiを形成する。
血管断面特定部2321は、ステップS6で形成された各第1断層像T1i、各第2断層像T2i及び各位相画像Uiについて、血管領域Biに相当する血管断面を特定する。
傾き算出部2322は、各血管領域Biについて、ステップS7で特定された血管断面と、計測位置Lj(第1断面)と第2断面との間の距離(断面間距離)とに基づき、第1断面における血管領域Bi(注目血管)の傾きを算出する。
血流速度算出部2323は、各血管領域Bi(注目血管)について、位相画像Uiとして得られる位相差の経時的変化と、ステップS8で算出された血管領域Biの傾きとに基づき、この注目血管内を流れる血液の計測位置Lj(第1断面)における血流速度を算出する。
血管径算出部2324は、各血管領域Bi(注目血管)について、第1断層像T1i(又は位相画像Ui)に基づき、計測位置Lj(第1断面)における注目血管の径を算出する。なお、第1断層像の代わりに眼底像を解析して血管径を求めてもよい。
血流量算出部2325は、各血管領域Bi(注目血管)について、ステップS9で算出された血流速度と、ステップS10で算出された血管径とに基づき、注目血管内を流れる血液の流量(μL/min)を算出する。
補正部2326は、各血管領域Bi(注目血管)と、それに交差する計測位置Lj(第1断面)とがなす角度αijを算出し、算出された角度αijに基づいて当該血管領域Biに関する血流情報(血流速度、血管径及び/又は血流量)を補正する。
血流量算出部2325は、ステップS11で算出された複数の血流量(又はステップS12で補正された血流量)に基づいて、合計血流量を算出する。
主制御部211は、複数の血管領域Biについて得られた血流速度、血管径、血流量等、及びステップS13で算出された合計血流量等を含む血流情報を表示部241に表示させる。この血流情報には、複数の計測位置Ljを示す情報(位置情報)や、設定画像などが含まれていてもよい。また、主制御部211は、ステップS1で入力された患者IDに関連付けて血流情報を記憶部212に記憶させる。以上で、本動作例に関する処理は終了となる。
OCTにより取得された断層像を利用して複数の血管領域Biを提示する処理について説明する。
実施形態に係る血流計測装置の効果について説明する。
以上に説明した構成は、この発明を好適に実施するための一例に過ぎない。よって、この発明の要旨の範囲内における任意の変形(省略、置換、付加等)を適宜に施すことが可能である。
2 眼底カメラユニット
41 光路長変更部
42 光スキャナ
100 OCTユニット
200 演算制御ユニット
210 制御部
211 主制御部
212 記憶部
220 画像形成部
221 断層像形成部
222 位相画像形成部
230 データ処理部
231 設定処理部
2311 画像領域特定部
2312 計測位置設定部
232 血流情報生成部
2321 血管断面特定部
2322 傾き算出部
2323 血流速度算出部
2324 血管径算出部
2325 血流量算出部
2326 補正部
233 血管判別部
241 表示部
242 操作部
E 被検眼
Ef 眼底
Claims (5)
- 生体の眼底の正面画像又は3次元画像を取得する画像取得部と、
前記正面画像又は前記3次元画像を解析することにより複数の血管領域を特定する画像領域特定部と、
前記複数の血管領域に交差する複数の計測位置を設定する計測位置設定部と、
前記複数の計測位置に対応する前記眼底の複数の断面を光コヒーレンストモグラフィを用いて走査する走査部と、
前記走査により取得されたデータに基づいて、前記眼底に関する血流情報を生成する血流情報生成部と
を備える血流計測装置。 - 前記画像領域特定部は、前記正面画像中又は前記3次元画像中の血管領域の幅を算出し、算出された幅が既定の閾値以上である血管領域を含むように前記複数の血管領域を特定する
ことを特徴とする請求項1に記載の血流計測装置。 - 前記画像領域特定部は、前記正面画像又は前記3次元画像を解析することにより前記眼底の所定部位に相当する画像領域を特定し、
前記計測位置設定部は、前記画像領域から既定の距離以内の範囲に前記複数の計測位置を設定する
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の血流計測装置。 - 前記計測位置設定部は、前記複数の血管領域の少なくとも一部に直交するように前記複数の計測位置を設定する
ことを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の血流計測装置。 - 前記血流情報生成部は、前記血管領域とそれに交差する計測位置とがなす角度を求め、求められた角度に基づいて前記血流情報を補正する補正部を含む
ことを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の血流計測装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018229545A JP6776313B2 (ja) | 2018-12-07 | 2018-12-07 | 血流計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018229545A JP6776313B2 (ja) | 2018-12-07 | 2018-12-07 | 血流計測装置 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014257035A Division JP6550745B2 (ja) | 2014-12-19 | 2014-12-19 | 血流計測装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019034237A true JP2019034237A (ja) | 2019-03-07 |
JP6776313B2 JP6776313B2 (ja) | 2020-10-28 |
Family
ID=65636463
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018229545A Active JP6776313B2 (ja) | 2018-12-07 | 2018-12-07 | 血流計測装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6776313B2 (ja) |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0731596A (ja) * | 1993-07-20 | 1995-02-03 | Canon Inc | 眼底血流計 |
JP2009106532A (ja) * | 2007-10-30 | 2009-05-21 | Topcon Corp | 眼科情報処理システム及びプログラム |
JP2010523286A (ja) * | 2007-04-10 | 2010-07-15 | ユニヴァーシティー オブ サザン カリフォルニア | ドップラー光コヒーレンス・トモグラフィを用いた血流測定のための方法とシステム |
JP2012115572A (ja) * | 2010-12-02 | 2012-06-21 | Canon Inc | 血流速算出装置及び方法 |
JP2013184018A (ja) * | 2012-03-12 | 2013-09-19 | Topcon Corp | 光画像計測装置 |
JP2013202298A (ja) * | 2012-03-29 | 2013-10-07 | Topcon Corp | 画像表示装置、画像表示方法、及びプログラム |
JP2013208158A (ja) * | 2012-03-30 | 2013-10-10 | Topcon Corp | 画像表示装置、画像表示方法、及びプログラム |
JP2014140474A (ja) * | 2013-01-23 | 2014-08-07 | Nidek Co Ltd | 眼科撮影装置および撮影制御プログラム |
-
2018
- 2018-12-07 JP JP2018229545A patent/JP6776313B2/ja active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0731596A (ja) * | 1993-07-20 | 1995-02-03 | Canon Inc | 眼底血流計 |
JP2010523286A (ja) * | 2007-04-10 | 2010-07-15 | ユニヴァーシティー オブ サザン カリフォルニア | ドップラー光コヒーレンス・トモグラフィを用いた血流測定のための方法とシステム |
JP2009106532A (ja) * | 2007-10-30 | 2009-05-21 | Topcon Corp | 眼科情報処理システム及びプログラム |
JP2012115572A (ja) * | 2010-12-02 | 2012-06-21 | Canon Inc | 血流速算出装置及び方法 |
JP2013184018A (ja) * | 2012-03-12 | 2013-09-19 | Topcon Corp | 光画像計測装置 |
JP2013202298A (ja) * | 2012-03-29 | 2013-10-07 | Topcon Corp | 画像表示装置、画像表示方法、及びプログラム |
JP2013208158A (ja) * | 2012-03-30 | 2013-10-10 | Topcon Corp | 画像表示装置、画像表示方法、及びプログラム |
JP2014140474A (ja) * | 2013-01-23 | 2014-08-07 | Nidek Co Ltd | 眼科撮影装置および撮影制御プログラム |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6776313B2 (ja) | 2020-10-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6550745B2 (ja) | 血流計測装置 | |
JP5867719B2 (ja) | 光画像計測装置 | |
JP5916110B2 (ja) | 画像表示装置、画像表示方法、及びプログラム | |
WO2013137148A1 (ja) | 光画像計測装置、画像表示装置、および画像表示方法 | |
JP6633468B2 (ja) | 血流計測装置 | |
JP7096116B2 (ja) | 血流計測装置 | |
JP6402025B2 (ja) | 血流計測装置 | |
WO2017069019A1 (ja) | 血流計測装置 | |
WO2020044712A1 (ja) | 眼科装置、及びその制御方法 | |
JP2023038280A (ja) | 血流計測装置 | |
JP6469436B2 (ja) | 血流計測装置 | |
JP6646021B2 (ja) | 眼科画像処理装置 | |
CN111787843B (zh) | 血流测量装置 | |
JP6776313B2 (ja) | 血流計測装置 | |
JP6021289B2 (ja) | 血流情報生成装置、血流情報生成方法、及びプログラム | |
JP6453191B2 (ja) | 血流計測装置 | |
JP2019054993A (ja) | 血流計測装置 | |
JP7216514B2 (ja) | 血管解析装置 | |
JP7068366B2 (ja) | 血流計測装置 | |
JP6991075B2 (ja) | 血流計測装置 | |
WO2017033670A1 (ja) | 血流計測装置 | |
JP2023175006A (ja) | 眼科装置、及びその制御方法 | |
JP2022127783A (ja) | 血流解析装置、眼科装置、血流解析方法、及びプログラム |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20181211 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20190926 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20191001 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20191115 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200421 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200521 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20200915 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20201007 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6776313 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |