JP2019150486A - 画像処理装置、画像処理方法及びプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
被検眼の断層画像データを解析することにより篩状板領域を特定する特定手段と、
前記特定された篩状板領域に関する情報を用いて、前記被検眼の輝度正面画像及びモーションコントラスト正面画像を生成する生成手段と、
前記輝度正面画像と前記モーションコントラスト正面画像との少なくとも1つを、前記特定された篩状板領域に関する情報が重畳された状態で表示手段に表示させる表示制御手段と、を有する。
本実施形態に係る画像処理装置の一つは、EDI撮影により取得した篩状板部を含むOCT断層画像の重ね合わせ輝度正面画像と、OCTA重ね合わせ画像から生成した篩状板部のモーションコントラスト正面画像との並置もしくは重畳表示を行う。これにより、篩状板部の形状と篩状板部を潅流する血管の分布との関係を把握しやすくする場合について説明する。なお、本発明において、EDI撮影や、画像の重ね合わせ処理等は必須のものではない。
本実施形態の断層画像撮影装置100における測定光学系及び分光器の構成について図2(b)を用いて説明する。
本実施形態の画像処理装置101の構成について図1を用いて説明する。
操作者は入力部103を操作することにより、断層画像撮影装置100に対して指示するOCTA画像の撮影条件を設定する。
1)検査セットの選択もしくは登録
2)選択した検査セットにおけるスキャンモードの選択もしくは追加
3)スキャンモードに対応する撮影パラメータ設定
の手順からなり、本実施形態では以下のように設定してS302において適宜休憩を挟みながら(同一撮像条件の)OCTA撮影を所定の回数だけ繰り返し実行する。
2)OCTAスキャンモードを選択
3)以下の撮影パラメータを設定
3−1)走査パターン:Medium Square
3−2)走査領域サイズ:4x4mm
3−3)主走査方向:水平方向
3−4)走査間隔:0.01mm
3−5)固視灯位置:視神経乳頭
3−7)1クラスタあたりのBスキャン数:4
3−6)コヒーレンスゲート位置:脈絡膜側
3−7)既定表示レポート種別:単検査用レポート
操作者は入力部103を操作して撮影画面中の撮影開始ボタン(非表示)を押下することにより、S301で指定した撮影条件による繰り返しOCTA撮影を開始する。
・左右眼の選択
・追尾処理の実行有無
についても同じ設定値を用いる(変更しない)ものとする。
画像取得部101−01及び画像処理部101−04は、S302で取得された断層画像を再構成し、重ね合わせ及び投影処理を行うことにより重ね合わせ輝度正面画像を生成する。
画像取得部101−01及び画像処理部101−04は、S303で生成された位置合わせ済のOCT断層画像を用いてモーションコントラスト画像を生成する。
表示制御部101−05は、S303で生成した篩状板部の重ね合わせ輝度正面画像や重ね合わせ断層画像、S304で生成した篩状板部の重ね合わせモーションコントラスト正面画像、撮影条件や合成条件に関する情報を表示部104に表示させる。
・網膜表層観察モード(内境界膜から所定距離の深度範囲)
・網膜深層観察モード(網膜深層の深度範囲)
・緑内障モード(篩状板部:篩状板前面と後面、それ以外:網膜内層)
から操作者が選択することで変更してもよい。
本実施形態に係る画像処理装置の一つは、EDI撮影により取得した篩状板部を含むOCT断層画像の重ね合わせ画像を生成し、篩状板及び篩状板孔領域を特定し、篩状板厚や篩状板孔に関する計測値を算出する。また、OCTA重ね合わせ画像から生成した篩状板部のモーションコントラスト正面画像に基づいて血管領域を特定し、血管密度を算出して両画像及び両画像から取得した計測値の並置もしくは重畳表示を行う。なお、本発明において、EDI撮影や、画像の重ね合わせ処理等は必須のものではない。これにより、篩状板部の形状と篩状板部を潅流する血管の分布との関係を把握しやすくする場合について説明する。
操作者が入力部103を用いて計測処理の開始を指示する。
i)篩状板厚計測(Lamina Cribrosa Thickness;LCT)
ii)篩状板孔形状計測(Lamina Pore;LP)
iii)篩状板領域(Bin)
iv)None(計測しない)
のいずれか、また
OCT Sectorボタン群804から
i)篩状板厚計測(Lamina Cribrosa Thickness;LCT)
ii)篩状板孔形状計測(Lamina Pore;LP)
iii)None(計測しない)
のいずれかを選択する。ここで、例えばOCT Mapボタン群803もしくはOCT Sectorボタン群804からNoneが選択された場合には断層画像に対する計測対象領域としてMap(画像全体)もしくはSector(セクタ領域)が選択されないことを表す。
i)血管密度(VAD)
ii)血管密度(VLD)
iii)血管領域(Bin)
iv)None(計測しない)
のいずれか、また
OCTA Sectorボタン群806から
i)血管密度(VAD)
ii)血管密度(VLD)
iii)None(計測しない)
のいずれかを選択する。
解析部101−46が断層画像の重ね合わせ画像に対する篩状板領域の特定処理、断層画像の重ね合わせ正面画像に対する篩状板孔領域の特定処理、モーションコントラスト画像に対する血管領域の特定処理を行う。本実施形態では、強調部101−461がモーションコントラスト画像に対してヘシアンフィルタに基づく血管強調処理を行う。次に抽出部101−462が断層画像や断層画像の正面画像、血管強調画像に対してセグメンテーション処理を行い、整形処理を実施することで篩状板、篩状板孔、血管領域を特定する。
計測部101−463が、操作者により指定された計測対象領域に関する情報に基づいて単検査の画像に対する篩状板形状及び血管分布の計測を行う。引き続いて表示制御部101−05が、計測結果を表示部104に表示する。
表示制御部101−05は、S608で実施した計測に関するレポートを表示部104に表示する。
画像処理装置101はS601からS610に至る一連の処理を終了するか否かの指示を外部から取得する。この指示は入力部103を介して操作者により入力される。処理終了の指示を取得した場合は処理を終了する。一方、処理継続の指示を取得した場合にはS602に処理を戻し、次の披検眼に対する処理(または同一披検眼に対する再処理を)行う。
解析部101−46は、操作者が図8(a)のOCTAマップ選択ボタン805及びOCTAセクタマップ選択ボタン806、もしくは任意形状ROI選択ボタン807を指定することにより指示された計測内容が、血管領域の特定処理を必要とするか否かを判定する。判定結果がYesの場合はS6072へ、Noの場合はS6076へ各々処理を進める。
本実施形態では、深度範囲に応じて異なる強調スケール設定することにより、強調スケール調整処理を実施する。
強調部101−461は、ステップ606の前処理を実施されたモーションコントラスト画像に対してヘッセ行列の固有値に基づく血管強調フィルタ処理を行う。このような強調フィルタはヘシアンフィルタと総称され、例えばVesselness filterやMulti−scale line filterが挙げられる。本実施形態ではMulti−scale line filterを用いるが、任意の公知の血管強調フィルタを用いてよい。
抽出部101−462は、S6073で生成したヘシアンフィルタによる血管強調画像(以下、ヘシアン強調画像と表記)を2値化する。本実施形態ではヘシアン強調画像の平均値を閾値として2値化する。ただし、2値化の閾値は所定の下限値を設定することにより、血管以外の領域がアーチファクトとして誤検出されるのを防止する。図8(b)が篩状板部のモーションコントラスト画像、図8(c)が本ステップの処理により2値化された篩状板を潅流する血管領域の例を示す。
抽出部101−462は、血管領域の整形処理としてモルフォロジー演算処理(オープニング処理(収縮処理後に膨張処理を行うこと)及びクロージング処理(膨張処理後に収縮処理を行うこと))を実施する。なお、整形処理はこれに限らず例えば2値画像をラベリングした場合の各ラベルの面積に基づく小領域除去を行ってもよい。
解析部101−46は、操作者が図8(a)のOCTマップ選択ボタン803及びOCTセクタマップ選択ボタン804、もしくは任意形状ROI選択ボタン807を指定することにより指示された計測内容が、篩状板または篩状板孔の特定処理を必要とするか否かを判定する。判定結果がYesの場合はS6077へ、Noの場合はS608へ各々処理を進める。
抽出部101−462は、操作者が断層画像に対する計測内容として篩状板厚を選択した場合にS303で重ね合わせ断層画像から取得した篩状板部の前面B6・後面B7で囲まれる深度範囲内の高輝度領域を篩状板領域Lとして特定する(図8(e)の白色領域)。
画像処理部101−04は、S6077において特定された篩状板領域Lもしくは篩状板孔領域LPに関する2値画像に対し、モルフォロジー演算(オープニング処理及びクロージング処理)を適用することにより特定した篩状板領域または篩状板孔領域を整形する。なお、整形処理はこれに限らず例えば2値画像をラベリングした場合の各ラベルの面積に基づく小領域除去を行ってもよい。
解析部101−46は、操作者がS606で図8(a)のOCTマップ選択ボタン803、OCTセクタマップ選択ボタン804、OCTAマップ選択ボタン805、OCTAセクタマップ選択ボタン806または任意形状ROI選択ボタン807を指定して指示した内容に基づき関心領域(計測対象画像及び計測領域)を設定する。
画像処理部101−04は、操作者が図8(a)のOCTマップ選択ボタン803及びOCTセクタマップ選択ボタン804、または任意形状ROI選択ボタン807を指定して指示した計測内容に基づき篩状板または篩状板孔の計測処理を実施するか否かを判定する。判定結果がYesの場合はS6083へ、Noの場合はS6084へ各々処理を進める。
計測部101−463は、S6082で設定した関心領域に対して篩状板形状に関する計測値を算出する。本実施形態では、篩状板形状として篩状板厚が指定されているため、S6077で特定した篩状板領域に基づき篩状板の深度方向の厚みをS6082で設定した関心領域(図8(f)に示すようなセクタ領域ごとの篩状板厚の平均値)に対して計測する。
解析部101−46は、操作者が図8(a)のOCTAマップ選択ボタン805及びOCTAセクタマップ選択ボタン806、もしくは任意形状ROI選択ボタン807を指定することにより指示された計測内容に基づき血管分布の計測処理を実施するか否かを判定する。判定結果がYesの場合はS6085へ、Noの場合はS609へ各々処理を進める。
解析部101−46は、血管領域に対する計測内容がVLDであるか否かを判定し、判定結果がYesの場合はS6086へ、Noの場合はS6087へ各々処理を進める。
計測部101−463は、S6074で生成した血管領域の2値画像を細線化処理することにより、血管の中心線に相当する線幅1画素の2値画像(以下、スケルトン画像と表記)を生成する。任意の細線化法もしくはスケルトン処理を用いてよいが、本実施形態では細線化法としてHilditchの細線化法を用いる。
計測部101−463は、S6086で得られたスケルトン画像に基づいて計測処理を行う。本実施形態では、該スケルトン画像の各画素位置において当該画素を中心とした近傍領域における単位面積当たりの非0画素(白画素)の長さの総和[mm−1]を当該画素における血管密度(VLD)として算出する。さらに、各画素で算出した血管密度(VLD)の値を持つ画像(VLDマップ、図8(i))を生成する。
本実施形態に係る画像処理装置の一つは、同一被検眼に対して異なる日時に略同一撮影条件で取得した篩状板部を含むOCT断層画像及びOCTA重ね合わせ画像から生成したモーションコントラスト画像を用いて篩状板形状及び血管密度の計測処理を行う。取得された画像及び該計測処理により得られた計測データを時系列で並置もしくは重畳表示する場合について説明する。なお、本発明において、画像の重ね合わせ処理等は必須のものではない。
操作者は過去検査データが保存されている被検眼に関して基準検査を選択する。また、画像処理装置101は選択された基準検査と同一撮影条件になるようにOCTA撮影の撮影条件を設定する。
2)走査領域サイズ(Scan Size)
3)主走査方向(Scanning Direction)
4)走査間隔(Distance between B−scans)
5)固視灯位置(Fixation Position)
6)コヒーレンスゲート位置(C−Gate Orientation)
7)1クラスタあたりのBスキャン数(B−scans per Clster)
比較部101−464は経時変化計測(Progression計測)処理を実行する。図12にProgression計測レポートの例を示す。Progressionモードタブ1201を指定することにより、該レポート画面が表示され、該経時変化計測処理が開始される。本実施形態ではProgression計測対象画像として検査日が新しいものから順に4検査を自動選択するものとする。これに限らず、例えば最も古い検査日の画像と最新検査の画像、両検査日間に撮影された画像で検査間隔が略等しい画像を選択するよう構成してもよい。ここで、計測対象画像としては略同一位置における取得断層像数が大きい(4以上)モーションコントラスト画像か、同等のモーションコントラスト画像になるようにOCTA重ね合わせ処理を実施して得られる合成モーションコントラスト画像を優先して選択するものとする。なお、計測対象画像はこれに限らず、例えば図12の選択ボタン1209を選択して選択画面を表示させ、該選択画面上に表示された画像リストから選択してもよい。
i)選択した計測対象画像の中に略同一位置における取得断層画像数が所定値未満のモーションコントラスト画像もしくは該所定値未満相当の合成モーションコントラスト画像、あるいは画質指標値(Quality Index)が所定値未満のモーションコントラスト画像が含まれる場合
ii)選択した計測対象画像間で略同一位置における取得断層画像数もしくは画質指標値が大きく異なる場合
の少なくとも一方が該当する場合に、再選択するよう警告表示してもよい。
表示制御部101−05は、S1109で実施したProgression計測に関するレポートを表示部104に表示する。
上記の各実施形態では、本発明を画像処理装置101として実現したが、本発明の実施形態は画像処理装置101のみに限定されるものではない。例えば、本発明はシステム、装置、方法、プログラムもしくは記憶媒体等としての実施態様をとることができる。
Claims (27)
- 被検眼の断層画像データを解析することにより篩状板領域を特定する特定手段と、
前記特定された篩状板領域に関する情報を用いて、前記被検眼の輝度正面画像及びモーションコントラスト正面画像を生成する生成手段と、
前記輝度正面画像と前記モーションコントラスト正面画像との少なくとも1つを、前記特定された篩状板領域に関する情報が重畳された状態で表示手段に表示させる表示制御手段と、
を有することを特徴とする画像処理装置。 - 前記生成手段は、前記特定された篩状板領域に関する情報として、前記被検眼の深さ方向における前記特定された篩状板領域の位置に関する情報と、前記深さ方向に交差する方向における前記特定された篩状板領域の位置に関する情報との少なくとも1つを用いて、前記輝度正面画像及び前記モーションコントラスト正面画像を生成し、
前記表示制御手段は、前記特定された篩状板領域に関する情報として、前記深さ方向に交差する方向における前記特定された篩状板領域の位置に関する情報を前記表示手段に表示させることを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記特定手段は、前記被検眼の深さ方向における前記特定された篩状板領域の位置に関する情報と、前記深さ方向に交差する方向における前記特定された篩状板領域の位置に関する情報との少なくとも1つの変更を、操作者の指示に応じて実行することを特徴とする請求項2に記載の画像処理装置。
- 前記表示制御手段は、前記被検眼の深さ方向を示す断層画像または前記輝度正面画像を前記表示手段に表示させ、
前記特定手段は、前記表示された画像上での操作者の指示に応じて前記変更を実行することを特徴とする請求項3に記載の画像処理装置。 - 前記特定された篩状板領域に関する情報は、前記輝度正面画像及び前記モーションコントラスト正面画像の面内方向における前記特定された篩状板領域の位置を示す情報であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の画像処理装置。
- 前記特定された篩状板領域に関する情報は、前記複数の断層画像データのうち少なくとも1つの断層画像データを用いて前記特定された篩状板領域を解析して得た結果を示す情報であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の画像処理装置。
- 前記解析して得た結果を示す情報は、前記複数の断層画像データを用いて得た、血管領域の位置、無血管領域の位置、無血管領域の形状、血管領域の面積、無血管領域の面積、血管の長さ、血管の曲率、血管の密度のうち少なくとも1つであることを特徴とする請求項6に記載の画像処理装置。
- 前記解析して得た結果を示す情報は、前記複数の断層画像データのうち少なくとも1つの断層画像データを用いて得た、篩状板領域の位置、篩状板孔領域の位置、篩状板領域の厚さ、篩状板孔領域の面積の少なくとも1つであることを特徴とする請求項6または7に記載の画像処理装置。
- 前記表示制御手段は、前記モーションコントラスト正面画像または前記モーションコントラスト正面画像に関する解析結果と、前記輝度正面画像または前記輝度正面画像に関する解析結果とを、並べて表示する機能と重畳表示する機能とのいずれかが操作者の指示に応じて選択的に実行可能に構成されることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の画像処理装置。
- 前記表示制御手段は、異なる日に実行された複数の検査に対応する、複数の輝度正面画像、複数のモーションコントラスト正面画像、前記複数の輝度正面画像に関する複数の解析結果、前記複数のモーションコントラスト正面画像に関する複数の解析結果、の少なくとも1つを時系列で前記表示手段に表示させることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の画像処理装置。
- 前記被検眼の同一位置を走査するように制御された測定光に基づいて得られた複数の断層画像データを取得する取得手段を更に有し、
前記生成手段は、前記複数の断層画像データのうち少なくとも1つの断層画像データと前記特定された篩状板領域の深さ範囲に関する情報とを用いて前記輝度正面画像を生成し、前記複数の断層画像データと前記特定された篩状板領域の深さ範囲に関する情報とを用いて前記モーションコントラスト正面画像を生成することを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載の画像処理装置。 - 被検眼の同一位置を走査するように制御された測定光に基づいて得られた複数の断層画像データのうち少なくとも1つの断層画像データにおける所定の部位を特定する特定手段と、
前記少なくとも1つの断層画像データと前記特定された所定の部位に関する情報とを用いて前記被検眼の輝度正面画像を生成し、前記複数の断層画像データと前記特定された所定の部位に関する情報とを用いて前記被検眼のモーションコントラスト正面画像を生成する生成手段と、
前記輝度正面画像と前記モーションコントラスト正面画像とのうち一方の画像に関する解析結果に、前記特定された所定の部位における他方の画像に関する解析結果を、重畳した状態で表示手段に表示させる表示制御手段と、
を有することを特徴とする画像処理装置。 - 被検眼の断層画像データを解析することにより篩状板領域を特定する特定手段と、
前記特定された篩状板領域に関する情報を用いて、前記被検眼の輝度正面画像または3次元の輝度断層画像と、前記被検眼のモーションコントラスト正面画像または3次元のモーションコントラスト画像とを生成する生成手段と、
前記輝度正面画像または前記3次元の輝度断層画像と、前記モーションコントラスト正面画像または前記3次元のモーションコントラスト画像と並べて表示手段にさせる表示制御手段と、
を有することを特徴とする画像処理装置。 - 前記表示制御手段は前記輝度正面画像または3次元の輝度断層画像と前記モーションコントラスト正面画像または3次元のモーションコントラスト画像との少なくとも1つを、前記特定された篩状板領域に関する情報が重畳された状態で表示手段に表示させ、
前記特定された篩状板領域に関する情報は、前記複数の断層画像データのうち少なくとも1つの断層画像データを用いて前記特定された篩状板領域を解析して得た結果を示す情報であることを特徴とする請求項13に記載の画像処理装置。 - 前記表示制御手段は、異なる日に実行された複数の検査に対応する、複数の輝度正面画像または3次元の輝度断層画像、複数のモーションコントラスト正面画像または3次元のモーションコントラスト画像、前記複数の輝度正面画像または3次元の輝度断層画像に関する複数の解析結果、前記複数のモーションコントラスト正面画像または3次元のモーションコントラスト画像に関する複数の解析結果、の少なくとも1つを時系列で前記表示手段に表示させることを特徴とする請求項13乃至14のいずれか1項に記載の画像処理装置。
- 前記生成手段は、プロジェクションアーチファクトを抑制することにより、前記モーションコントラスト正面画像または前記3次元のモーションコントラスト画像を生成することを特徴とする請求項13乃至15のいずれか1項に記載の画像処理装置。
- 被検眼の少なくとも1つの断層画像データに基づいて眼底の層境界及び篩状板領域を特定する特定手段と、
視神経乳頭領域の内側において前記篩状板領域を解析して得た情報を表示し、視神経乳頭領域の外側において前記眼底の層境界に基づいて得られる情報を表示する表示制御手段と、
を有することを特徴とする画像処理装置。 - 前記篩状板領域を解析して得た結果を示す情報は、前記少なくとも1つの断層画像データを用いて得た、篩状板領域の位置、篩状板孔領域の位置、篩状板領域の厚さ、篩状板孔領域の面積の少なくとも1つであることを特徴とする請求項17に記載の画像処理装置。
- 前記篩状板領域を解析して得た結果を示す情報は、複数の断層画像データを用いて得た、血管領域の位置、無血管領域の位置、無血管領域の形状、血管領域の面積、無血管領域の面積、血管の長さ、血管の曲率、血管の密度のうち少なくとも1つであることを特徴とする請求項17または18に記載の画像処理装置。
- 前記眼底の層境界に基づいて得られる情報は、神経線維層、神経節細胞層、神経節細胞複合体の少なくとも1つに関する厚みに基づいて得られる情報であることを特徴とする請求項17乃至19のいずれか1項に記載の画像処理装置。
- 前記眼底の層境界に基づいて得られる情報は、神経線維層、神経節細胞層、内網状層、内顆粒層の少なくとも1つに含まれる血管の位置、無血管領域の位置、無血管領域の形状、血管領域の面積、無血管領域の面積、血管の長さ、血管の曲率、血管の密度のうち少なくとも1つであることを特徴とする請求項17乃至20のいずれか1項に記載の画像処理装置。
- 前記輝度正面画像または前記3次元の輝度断層画像と、前記モーションコントラスト正面画像または前記3次元のモーションコントラスト画像とのうち一方の画像に対して指定したセグメンテーションの対象領域、計測の対象領域、表示スライス、深さ範囲、の少なくとも一つが、他方の画像に対して適用されることを特徴とする請求項13乃至21のいずれか1項に記載の画像処理装置。
- 被検眼の断層画像データを解析することにより篩状板領域を特定する工程と、
前記特定された篩状板領域に関する情報を用いて、前記被検眼の輝度正面画像及びモーションコントラスト正面画像を生成する工程と、
前記輝度正面画像と前記モーションコントラスト正面画像との少なくとも1つを、前記特定された篩状板領域に関する情報が重畳された状態で表示手段に表示させる工程と、
を有することを特徴とする画像処理方法。 - 被検眼の同一位置を走査するように制御された測定光に基づいて得られた複数の断層画像データのうち少なくとも1つの断層画像データにおける所定の部位を特定する工程と、
前記少なくとも1つの断層画像データと前記特定された所定の部位に関する情報とを用いて前記被検眼の輝度正面画像を生成し、前記複数の断層画像データと前記特定された所定の部位に関する情報とを用いて前記被検眼のモーションコントラスト正面画像を生成する工程と、
前記輝度正面画像と前記モーションコントラスト正面画像とのうち一方の画像に関する解析結果に、前記特定された所定の部位における他方の画像に関する解析結果を、重畳した状態で表示手段に表示させる工程と、
を有することを特徴とする画像処理方法。 - 被検眼の断層画像データを解析することにより篩状板領域を特定する工程と、
前記特定された篩状板領域に関する情報を用いて、前記被検眼の輝度正面画像または3次元の輝度断層画像と、前記被検眼のモーションコントラスト正面画像または3次元のモーションコントラスト画像とを生成する工程と、
前記輝度正面画像または前記3次元の輝度断層画像と、前記モーションコントラスト正面画像または前記3次元のモーションコントラスト画像と並べて表示手段にさせる工程と、
を有することを特徴とする画像処理方法。 - 被検眼の少なくとも1つの断層画像データに基づいて眼底の層境界及び篩状板領域を特定する工程と、
視神経乳頭領域の内側において前記篩状板領域を解析して得た情報を表示し、視神経乳頭領域の外側において前記眼底の層境界に基づいて得られる情報を表示する工程と、
を有することを特徴とする画像処理方法。 - 請求項22乃至26のいずれか1項に記載の画像処理方法の各工程をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
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