JP2019195398A - 眼内レンズ、眼内レンズ固定支援システム及び画像処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】より正確に眼内へ固定することを支援するためのマークが付与された眼内レンズを提供する。【解決手段】可視光外の特定波長帯の照明下において検出可能なマークを有する光学部と、光学部を支持する支持部と、を備え、マークは、光学部の光学中心位置及び眼内における光学部の姿勢情報を復元することの可能な幾何パターンにより示される、眼内レンズが提供される。【選択図】図５

Description

本開示は、眼内レンズ、眼内レンズ固定支援システム及び画像処理装置に関する。

眼科における屈折矯正の方法として、眼内レンズ（Intraocular lens；ＩＯＬ）と呼ばれる人工のレンズを眼内に挿入することで、水晶体の屈折異常を解消し、視力等の視機能を改善することが広く行われている。眼内レンズとしては、白内障手術によって除去された水晶体の代替として水晶体嚢（のう）内に挿入される眼内レンズが最も広く用いられている。眼内レンズには、水晶体嚢（のう）内以外にも、例えば毛様溝等に留置または固定（以下、これらをまとめて単に「固定」と説明する場合もある。）されるもの（Phakic IOL）等、様々な眼内レンズが存在する。

いずれの眼内レンズにおいても、得られる屈折矯正の効果を最大限発揮するためには、手術前の検査に基づく適切な度数あるいは形状のレンズを選定するとともに、眼内の正しい位置へレンズを固定することが重要である。このため、従来から眼内レンズを正しい位置姿勢で眼内には固定させるための作業を支援する方法が提案されている。

例えば、乱視矯正を行うトーリック眼内レンズの場合、患者の乱視軸（ＸＹ平面に垂直な軸）に対して眼内レンズのトーリック軸（ＸＹ平面に垂直な軸）を一致させる必要があり、向き（Ｚ軸周りの回転）にずれが生じた場合には十分な乱視矯正効果を得ることができない。そこで、トーリック眼内レンズには、端点にトーリック軸を示すマークが刻印されており、眼内レンズの向きを把握可能にされている。例えば特許文献１には、眼内レンズの光学部に可視の乱視軸の方向を示すマークが形成されたトーリック眼内レンズが開示されている。トーリック眼内レンズ挿入時に当該マークを参照しながらレンズの向きを調整することで、正確な向きでのトーリック眼内レンズを固定することができる。

特開２０１１−２４５２０８公報

上記特許文献１に記載のトーリック眼内レンズの乱視軸を示すマークが光学部の外縁付近に設けられているように、眼内レンズに付与されるマークは、光学部の外縁付近に設けられる。これは、光学部にマークが可視状態で設けられていると、眼内レンズの装着者の視界を妨げてしまうためである。しかし、トーリック眼内レンズを眼内に固定する際、光学部の光学中心位置にマークが付与されていれば、より容易にかつ精度よく眼内レンズを固定することが可能である。

また、上記特許文献１に記載のように、従来の眼内レンズのマークでは眼内レンズの向きのみを示すことしかできない。しかし、眼内レンズのマークから、例えば眼内レンズの中心位置あるいは傾き等の、乱視軸以外の情報も得ることができれば、より精度よく眼内レンズを眼内に固定することが可能となる。

そこで、本開示では、より正確に眼内へ固定することを支援するためのマークが付与された、新規かつ改良された眼内レンズ、眼内レンズ固定支援システム及び画像処理装置を提案する。

本開示によれば、可視光外の特定波長帯の照明下において検出可能なマークを有する光学部と、光学部を支持する支持部と、を備え、マークは、光学部の光学中心位置及び眼内における光学部の姿勢情報を復元することの可能な幾何パターンにより示される、眼内レンズが提供される。

また、本開示によれば、可視光外の特定波長帯の照明下において検出可能なマークを有する光学部を有する眼内レンズに対して、少なくとも可視光外の特定波長帯の照明光を照射する照明装置と、眼内レンズを撮像し、特定波長帯の光による画像を取得する撮像装置と、画像からマークを抽出し、眼内レンズの光学中心位置及び姿勢情報を復元する画像処理装置と、前記眼内レンズの光学中心位置及び前記姿勢情報を表示装置に表示させる制御装置と、を含む、眼内レンズ固定支援システムが提供される。

さらに、本開示によれば、可視光外の特定波長帯の照明下において検出可能なマークを有する光学部を有する眼内レンズに対して、少なくとも可視光外の特定波長帯の照明光を照射して取得された画像から、眼内レンズからマークを抽出し、眼内レンズの光学中心位置及び姿勢情報を復元する処理部を備える、画像処理装置が提供される。

以上説明したように本開示によれば、眼内レンズをより正確に眼内へ固定することが可能となる。なお、上記の効果は必ずしも限定的なものではなく、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書に示されたいずれかの効果、または本明細書から把握され得る他の効果が奏されてもよい。

本開示の一実施形態に係る眼内レンズの概略構成を示す平面図及び側面図である。 同実施形態に係る眼内レンズ固定支援システムにより提示される情報の一例を示す説明図である。 同実施形態に係る眼内レンズ固定支援システムにより提示される情報の他の例を示す説明図である。 同実施形態に係る眼内レンズ固定支援システムの一構成例を示す機能ブロック図である。 眼内レンズのマークの幾何パターンの一例を示す説明図である。 眼内レンズのマークの幾何パターンの他の一例を示す説明図である。 眼内レンズのマークの幾何パターンの他の一例を示す説明図である。 眼内レンズのマークの幾何パターンの他の一例を示す説明図である。 眼内レンズのマークの幾何パターンの他の一例を示す説明図である。 眼内レンズのマークの幾何パターンの他の一例を示す説明図である。 眼内レンズのマークの幾何パターンの他の一例を示す説明図である。 眼内レンズのマークの幾何パターンの他の一例を示す説明図である。 眼内レンズのマークの幾何パターンの他の一例を示す説明図である。 眼内レンズのマークの幾何パターンの他の一例を示す説明図である。 眼内レンズのマークの幾何パターンの他の一例を示す説明図である。 眼内レンズのマークの幾何パターンの他の一例を示す説明図である。 深さ方向の異なる位置に配置された複数のマークの位置ずれから眼内レンズの傾きを特定する場合を説明する説明図である。 深さ方向の異なる位置に配置された複数のマークの位置ずれから眼内レンズの深さ位置を特定する場合を説明する説明図である。 深さ方向の異なる位置に配置された複数のマークの位置ずれから眼内レンズの深さ位置を特定する場合を説明する説明図である。 非接触型の広角観察システムを用いて前置レンズが設置された手術顕微鏡の一例を示す説明図である。 同実施形態に係る眼内レンズ固定支援システムを用いた前置レンズの位置調整処理を示すフローチャートである。 白内障手術において前嚢切開円と眼内レンズの光学中心との関係を示す説明図である。 同実施形態に係る画像処理装置のハードウェア構成を示すハードウェア構成図である。

以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

なお、説明は以下の順序で行うものとする。
１．概要
２．システム構成
３．眼内レンズ
３．１．マークの特性
（１）マークを構成する材料の特性
（２）マーキング方法
３．２．マーキングパターン
（１）光学中心位置の特定
（２）傾きの特定
（３）深さ位置の特定
４．眼内レンズ固定支援システムの活用
４．１．ワークフロー
４．２．眼底観察時の視認性向上への応用
５．その他
６．まとめ
７．ハードウェア構成

［１．概要］
まず、図１〜図３に基づいて、本開示の一実施形態に係る眼内レンズ１００の概略構成と、眼内レンズ固定支援システムによる眼内レンズ１００の光学中心位置及び姿勢情報の提示例について説明する。図１は、本実施形態に係る眼内レンズ１００の概略構成を示す平面図及び側面図である。図２は、本実施形態に係る眼内レンズ固定支援システムにより提示される情報の一例を示す説明図である。図３は、本実施形態に係る眼内レンズ固定支援システムにより提示される情報の他の例を示す説明図である。

本実施形態に係る眼内レンズ１００は、図１に示すように、光学部１１０と、光学部１１０を支持する一対の支持部１２０とを有する。光学部１１０は、レンズとして機能する円形状の部材である。光学部１１０は、折り曲げ可能な部材であり、例えばアクリル材料から形成される。支持部１２０は、光学部１１０を眼内で留置または固定するための部材である。一対の支持部１２０は、例えば図１に示すように、光学部１１０の光学中心位置Ｏに対して対称に設けられている。支持部１２０も、例えばアクリル材料から形成される。光学部１１０と支持部１２０とは、同一材料から形成してもよい。

なお、以下の説明において、眼内レンズ１００の光学中心位置とは、図１に示すように、光学部１１０のＸＹ平面における中心位置をいう。また、眼内レンズ１００の傾きとは、Ｘ軸またはＹ軸まわりの回転をいう。例えば図１下側には、Ｙ軸まわりの回転を傾き角θで表している。そして、眼内レンズ１００の深さ位置とは、Ｚ軸方向における眼球に対する位置をいう。図１下側には、深さ位置Ｚにより眼内レンズ１００の深さ位置を表している。眼内レンズの傾き及び深さ位置をまとめて「姿勢情報」とする。

本実施形態に係る眼内レンズ１００は、後述するように、光学部１１０に、可視光外の特定波長帯の照明下において検出可能な特性を有するマークが付与される。かかるマークに基づき、眼内レンズ１００の光学中心位置及び眼内における眼内レンズ１００の姿勢情報を特定することが可能となる。そして、眼内レンズ固定支援システムでは、このような眼内レンズ１００を眼内に固定する際に、マークに基づき特定された眼内レンズ１００の光学中心位置及び姿勢情報をユーザに提示する。これにより、眼内レンズ１００をより正確に眼内に固定できるようにユーザを支援することができる。

眼球における眼内レンズ１００の装着状態は、例えば図２に示すように、可視光画像撮像装置により取得された可視光画像である眼球画像１０に、検出された眼内レンズ１００のマーク１１を重畳させて表示してもよい。あるいは、図３に示すように、眼球画像１０に、眼内レンズ１００の傾きの方向を表す矢印マーク１３と、傾き角θを表示するラベル１５とを重畳して表示させてもよい。このとき、矢印マーク１３及びラベル１５は、眼内レンズ１００のマークに基づき特定される光学中心位置及び姿勢情報から、眼内レンズ１００の傾き角及びその方向を特定することで、作成可能である。このように、眼内レンズ固定支援システムは、眼球における眼内レンズ１００の装着状態（すなわち、光学中心位置及び姿勢情報）をわかりやすく提示する。

［２．システム構成］
図４に基づき、本実施形態に係る眼内レンズ固定支援システム１の一構成例を説明する。図４は、本実施形態に係る眼内レンズ固定支援システム１の一構成例を示す機能ブロック図である。なお、以下では、赤外光を散乱する塗料により眼内レンズ１００にマークを付与し、赤外画像撮像装置２２０を用いて当該マークを撮像する場合について説明する。眼内レンズ固定支援システム１は、手術顕微鏡に組み込んだ場合には手術中のナビゲーションシステムとして機能させることができる。また、眼内レンズ固定支援システム１を眼科検査装置に組み込んだ場合には、術後に眼内に固定された眼内レンズ１００の配置の確認するシステムとして機能させることも可能である。以下では、眼内レンズ固定支援システム１を前者の手術中のナビゲーションシステムとしてとして用いることを想定して説明する。

本実施形態に係る眼内レンズ固定支援システム１は、図４に示すように、照明装置２１０と、可視光画像撮像装置２２１と、赤外画像撮像装置２２３と、画像処理装置２３０と、表示装置２４０とを含む。

照明装置２１０は、眼内レンズ１００が装着された患者の眼球を観察する際に、眼球に対して照明光を照射する。照明装置２１０は、可視光波長帯及び特定波長帯の双方の光を照明光として照射する。可視光波長帯の光は、眼球画像等の可視光画像を取得するために照射される。特定波長帯の光は、可視光外の光であり、眼内レンズ１００に付与されたマークを取得するために照射される。例えば特定波長帯は、赤外波長帯である。なお、照明装置２１０の照明光は、少なくとも特定波長帯の光を含んでいればよく、直視（可視光）観察のための照明装置と共通の照明装置であってもよく、直視観察用の照明装置とマーキング取得用の照明装置とを個別に設けてもよい。

可視光画像撮像装置２２１は、直視観察用の画像を撮像する撮像装置である。可視光画像撮像装置２２１は、可視光波長帯の光に基づき可視光画像を取得する。例えば、眼球画像等は、可視光画像として取得される。可視光画像撮像装置２２１により撮像された可視光画像は、提示画像生成部２３５へ出力される。

赤外画像撮像装置２２３は、眼内レンズ１００のマーク取得用画像を撮像する撮像装置である。赤外画像撮像装置２２３は、赤外光の照射を受けて、眼内レンズ１００のマークの塗料が特異的に吸収または散乱、蛍光、偏光等を生じることにより、赤外画像を取得する。赤外画像撮像装置２２３により撮像された赤外画像は、眼内レンズ情報復元部２３３へ出力される。

画像処理装置２３０は、眼内レンズのマークに基づき情報の復元を行い、表示装置２４０に表示させる画像を生成する。画像処理装置２３０は、図４に示すように、マーキングパターン定義情報記憶部２３１と、眼内レンズ情報復元部２３３と、提示画像生成部２３５とを含む。マーキングパターン定義情報記憶部２３１は、眼内レンズ１００に対して付与されているマークのパターンを予め記憶する記憶部である。

眼内レンズ情報復元部２３３は、赤外画像撮像装置２２３により取得された赤外画像に対して閾値処理等を施し、眼内レンズ１００において周辺より輝度値が高い部分または低い部分を抽出し、マークが付与された領域（以下、「マーキング領域」ともいう。）のみを抽出する。そして、眼内レンズ情報復元部２３３は、抽出されたマーキング領域とマーキングパターン定義情報とに基づき、眼内レンズ１００の光学中心位置及び姿勢情報を算出する。なお、具体的な情報復元方法については後述する。眼内レンズ情報復元部２３３は、復元した眼内レンズ１００の光学中心位置及び姿勢情報を、提示画像生成部２３５へ出力する。

提示画像生成部２３５は、可視光画像撮像装置２２１により取得された可視光画像に対して、眼内レンズ情報復元部２３３から入力された眼内レンズ１００の光学中心位置及び姿勢情報を合成し、提示画像を生成する。提示画像生成部２３５は、生成された提示画像を表示装置２４０に出力する。

表示装置２４０は、提示画像生成部２３５により生成された提示画像を表示する装置である。表示装置２４０に提示画像を表示することで、術者に画像が提示される。提示画像は、例えば図２または図３に示したような画像としてもよい。図２に示したように抽出されたマーク部分だけを可視光画像に重畳することで、術者自身がマークのパターンのずれを認識可能なように提示することができる。また、図３に示したように眼内レンズ情報復元部２３３により算出された眼内レンズ１００の傾きの方向あるいは量を、図形または数値として提示してもよい。このとき、術者は提示された情報を参照しながら、眼内に挿入した眼内レンズ１００の位置調整を繰り返し、正確な位置姿勢で眼内レンズ１００を眼内に固定させることができる。

なお、図４に示す眼内レンズ固定支援システム１は、表示装置２４０を含んでいるが、本開示はかかる例に限定されず、表示装置２４０は必ずしも含まなくともよい。例えば眼内レンズ固定支援システム１は、提示画像生成部２３５により生成された提示画像を表示装置に表示させる制御装置を含み、外部の表示装置に対して提示画像を提示させるようにしてもよい。図４に示すように眼内レンズ固定支援システム１が表示装置２４０を含む場合には、例えば、提示画像生成部２３５または別途の制御装置（図示せず。）によって表示装置２４０に提示画像を表示させるようにすればよい。

［３．眼内レンズ］
本実施形態に係る眼内レンズ１００は、上述したように、赤外光のような人間の眼では視認できない材料によりマークが付与されている。マークは、可視光外の特定波長帯の光が照射されている状態で、赤外画像撮像装置２２３のような当該特定波長帯の光による画像を取得可能な撮像装置を用いて取得可能である。以下、眼内レンズ１００に付与されるマークとそのマーキングパターン、マークからの眼内レンズの光学中心位置及び姿勢情報の復元方法について説明する。

［３．１．マークの特性］
（１）マークを構成する材料の特性
眼内レンズ１００に付与されるマークは、生体適合性等の眼内レンズ１００に使用可能な材料の条件を満たしながら、以下の特性を有する材料により眼内レンズ１００に付与される。まず、マークを付与する材料は、可視光外の特定波長帯において特異的に吸収または散乱、蛍光、偏光等を生じるものとする。なお、蛍光には励起光を用いるものと用いないものとの双方を含む。ここで、特定波長帯は、自然光だけでなく、例えばＯＣＴ等の眼科診断装置あるいは他の民生機器において利用される波長帯とは干渉しないものとする。マークを付与する材料の上記特性は、必ずしも恒久的なものでなくともよい。例えば、レーザ照射等によって意図的に材料の上記特性を打ち消す処理を行ってもよい。あるいは、マークを付与する材料の上記特性は、時間の経過とともに消失するように設計されてもよい。

（２）マーキング方法
マークは、例えば眼内レンズ１００の表面（前面または背面）に対し、上記材料によってパターンを塗装することにより、眼内レンズ１００に付与してもよい、あるいは、眼内レンズ１００の製造時に、眼内レンズ１００の内部に上記材料を含む物質を流し込み、パターンを成形してもよい。さらに、例えば眼内レンズ１００の表面または内部に対してレーザ等を照射することにより、特定部分のみ上記の材料が満たすべき特性を有するように変移させてもよい。

［３．２．マーキングパターン］
マークは、眼内レンズ１００の光学部１１０のすべての領域に対して付与することができる。より詳細には、平面（ＸＹ平面）においては、マークは、光学部１１０のすべての領域に付与可能である。また、深さ方向（Ｚ方向）においては、マークは、光学部１１０の前面から背面まで、内部を含めていずれの位置に付与してもよい。

マークは、点または線、及びこれらの構成要素の組み合わせにより構成される幾何パターンにより示されてもよい。すなわち、構成要素には、直線、曲線、領域等が含まれ得る。各構成要素は連続的に材料により塗りつぶされていてもよく、部分的に不連続であってもよい。例えば、線は、破線であってもよい。円または多角形等は、閉状態でなくともよく、例えば「Ｃ」のように一部が欠けた開状態であってもよい。以下、マーク１３０の幾何パターンの例を説明する。

（１）光学中心位置の特定
図５〜図１６に、眼内レンズ１００の光学中心位置を復元可能なマーク１３０の幾何パターンの例を示す。

例えば図５及び図６に示すように、マーク１３０は円形であってもよい。図５のマーク１３０は真円であり閉じているが、図６のマーク１３０のように一部が欠けた円であってもよい。いずれも、実際には示されていないが仮想点として特定される円の中心点が光学部１１０の光学中心位置となるように設けられている。したがって、例えば、眼内レンズ情報復元部２３３により抽出されたマーキング領域からハフ変換等により円を検出し、その中心点を求めることで、マーク１３０から眼内レンズ１００の光学中心位置を復元することができる。

また、図７及び図８に示すように、マーク１３０は多角形であってもよい。図７のマーク１３０は正方形であり、図８のマーク１３０は星形である。いずれも、多角形の各頂点の重心位置が、光学部１１０の光学中心位置となるように設けられている。したがって、例えば、眼内レンズ情報復元部２３３により抽出されたマーキング領域から多角形の頂点を検出し、各頂点の重心位置を求めることで、マーク１３０から眼内レンズ１００の光学中心位置を復元することができる。

さらに、図９〜図１２に示すように、マーク１３０は１または複数の特異点を有する形状であってもよい。例えば図９のマーク１３０は二等辺三角形であり、図１０のマーク１３０は１つの頂点を有するドロップ型である。このとき、図９のマーク１３０では最小の角度を有する頂点を特異点とすることができ、図１０のマーク１３０では１つの頂点を特異点とすることができる。その他にも、マーク１３０の幾何パターンにおいて曲率が高い点あるいは端点等を特異点としてもよい。このとき特異点は、光学部１１０の光学中心位置となるように設けられている。これにより、例えば、眼内レンズ情報復元部２３３により抽出されたマーキング領域から特異点を検出することで、マーク１３０から眼内レンズ１００の光学中心位置を復元することができる。

また、図１１のマーク１３０は、図９のマーク１３０を２つ設けて構成されており、図１２のマーク１３０は、２つの直線を平行に配置して構成されている。いずれも、２つのマーク１３０の特異点の重心位置が、光学部１１０の光学中心位置となるように設けられている。これにより、例えば、眼内レンズ情報復元部２３３により抽出されたマーキング領域から特異点を検出し、各特異点の重心位置を求めることで、マーク１３０から眼内レンズ１００の光学中心位置を復元することができる。

また、図１３及び図１４に示すように、マーク１３０は、２つ以上の線が交差する幾何パターンであってもよい。図１３のマーク１３０は、眼内レンズ１００の光学中心位置を通り、かつ、直交するように２つの直線が配置されて構成されている。図１４のマークは、眼内レンズ１００の光学中心位置を通り、かつ、光学部１１０の周方向に等間隔に配置されるように３つの直線が配置されて構成されている。いずれも複数の直線の交点が眼内レンズ１００の光学中心位置となる。したがって、例えば、眼内レンズ情報復元部２３３により抽出されたマーキング領域からハフ変換等により直線を検出し、検出された直線の交点を求めることで、マーク１３０から眼内レンズ１００の光学中心位置を復元することができる。

さらに、図１５に示すように、マーク１３０は格子パターンであってもよい。図１５のマーク１３０は、眼内レンズ１００の光学中心位置を４つの直線により取り囲む幾何パターンである。格子の中心が眼内レンズ１００の光学中心位置となる。したがって、例えば、眼内レンズ情報復元部２３３により抽出されたマーキング領域からハフ変換等により直線を検出し、検出された直線の４つの交点座標の重心位置を求めることで、マーク１３０から眼内レンズ１００の光学中心位置を復元することができる。

また、図１６に示すように、マーク１３０はドットパターンであってもよい。図１６のマーク１３０は、３つのドットからなり、これらの重心位置が眼内レンズ１００の光学中心位置となるように各ドットが配置されている。したがって、例えば、眼内レンズ情報復元部２３３により抽出されたマーキング領域から各ドットを含む領域の重心位置を求め、さらに各重心位置の重心を求めることにより、マーク１３０から眼内レンズ１００の光学中心位置を復元することができる。

（２）傾きの特定
眼内レンズ１００の傾きは、マーク１３０の形状の歪み、または、光学部１１０の深さ方向の異なる位置に配置された複数のマーク１３０の位置ずれにより、特定することができる。

マーク１３０の形状の歪みから眼内レンズ１００の傾きを特定することの可能なマーク１３０の幾何パターンとしては、例えば、図５及び図６に示した円形や、図７及び図８に示したような多角形、図１５の格子パターン、図１６のドットパターン等がある。

例えばマーク１３０が図５及び図６のような円形である場合、眼内レンズ情報復元部２３３により抽出されたマーキング領域に対して楕円当てはめ処理を行い、長軸と短軸との長さの比率から傾き量を算出し、長軸／短軸の方向から傾きの方向を算出できる。また、例えばマーク１３０が図７及び図８のような多角形である場合、眼内レンズ情報復元部２３３により抽出されたマーキング領域に対してから多角形の頂点を検出し、その頂点間の距離関係に基づき傾き量及び傾きの方向を求めることができる。さらに、図１５の格子パターン、図１６のドットパターンの場合も、多角形の場合と同様に、傾き量及び傾きの方向を求めることができる。

一方、深さ方向の異なる位置に配置された複数のマーク１３０の位置ずれから眼内レンズ１００の傾きを特定する場合、例えば図１７に示すように、２つの円形のマーク１３１、１３３を設けてもよい。光学部１１０の表面側にはマーク１３１、光学部１１０の背面側にはマーク１３３が配置されている。マーク１３１、１３３は、いずれもその中心が眼内レンズ１００の光学中心位置となるように配置されている。したがって、眼内レンズ１００に傾きが生じていないときには、図１７上側に示すように、２つのマーク１３１、１３３の円形は同心円となる。一方、眼内レンズ１００に傾きが発生すると、図１７下側に示すように、前面の円形のマーク１３１の中心位置と、背面の円形のマーク１３３の中心位置とがずれる。この中心位置のずれに基づき、眼内レンズ１００の傾き量及び傾きの方向を求めることができる。

このように、眼内レンズ１００のマーク１３０から、眼内レンズ１００の傾き（傾き量及び傾きの方向）を復元することができる。

（３）深さ位置の特定
眼内レンズ１００の深さ位置は、光学部１１０の深さ方向の異なる位置に配置された複数のマーク１３０の位置関係に基づき、特定することができる。眼外から撮像する赤外画像撮像装置２２３では、前面のマーク１３１と背面のマーク１３３とをそれぞれ観察可能である。このとき、図１８及び図１９に示すように、赤外画像撮像装置２２３に対する眼内レンズ１００の位置が変化すると、画像中において、前面の円（外側のマーク１１ａ）と背面側の円（内側のマーク１１ｂ）の半径差が変化する。例えば、眼内レンズ１００は、図１８よりも図１９の方が赤外画像撮像装置２２３に近づいている。このとき、画像の円形のマーク１１ａ、１１ｂの半径の差は、眼内レンズ１００が赤外画像撮像装置２２３に近づくにつれて大きくなる。

これより、赤外画像撮像装置２２３により取得された赤外画像から検出されるマーク１３１、１３３と、基準となる臓器（例えば虹彩２）との位置関係から、虹彩２と眼内レンズ１００との相対距離を把握することができる。

［４．眼内レンズ固定支援システムの活用］
［４．１．ワークフロー］
本実施形態に係る眼内レンズ固定支援システム１を活用した術前から術後までのワークフローの一例を説明する。

まず、手術前の検査により、眼内レンズ１００の度数等の選定を行うとともに、検査装置により得られた情報からシミュレーションを行い、患者の眼球形状に応じた眼内レンズ１００の最適な留置位置を計画する。次いで、計画により高精度な位置決めが必要な情報に特化したマーク１３０が付与された眼内レンズ１００を製造する。マーク１３０は、製造済みの眼内レンズ１００に対して付与してもよい。

手術時には、眼内レンズ固定支援システム１を用いて、眼内レンズ１００のマーク１３０から得られる情報に基づいて、眼内レンズを計画された所定位置に配置する。また、手術後の検査等により、正視力が想定よりも改善しない場合等には、眼内レンズ１００の位置ずれも考え得る。そこで、眼内レンズ固定支援システム１を用いることで、眼内に固定された眼内レンズ１００に位置ずれが生じていないかを確認することができる。眼内レンズ１００に位置ずれが生じていた場合には、眼内レンズ１００の位置ずれを補正する処置等を検討することが可能となる。

［４．２．眼底観察時の視認性向上への応用］
網膜硝子体手術（眼底の手術）では、図２０に示すように、手術顕微鏡３１０に加えて眼底観察用の特殊なレンズ（以下、「前置レンズ」という。）３２１を眼球Ｅの近くに配置または接触させて、眼底の観察が行われる。図２０では、非接触型の広角観察システム３２０を用いて前置レンズ３２１を設置し、眼底の観察を行う例を示している。網膜硝子体手術は、眼内レンズ１００を挿入した患者に対しても行われることがある。このとき、挿入された眼内レンズ１００の光軸と前置レンズ３２１の光軸とが一致していないと、眼底観察の視認性が悪化する。特に、多焦点眼内レンズと呼ばれる眼内レンズの場合に顕著であることが知られている。

そこで、本実施形態に係る眼内レンズ固定支援システム１を用いることで、患者の眼に挿入された眼内レンズ１００の光学中心位置や姿勢情報を把握することができる。その眼内レンズ１００の光学中心位置や姿勢情報を用いることで、前置レンズ３２１の位置を、互いの光軸が一致するように容易に調整することができる。前置レンズ３２１の位置調整は、例えば図２０に示すような手術顕微鏡３１０に装着された広角観察システム３２０の場合には、手術顕微鏡３１０の位置を調整すればよい。また、前置レンズ３２１が手（指）で保持するコンタクトレンズの場合には、術者が手で前置レンズ３２１の位置を調節すればよい。

本実施形態に係る眼内レンズ固定支援システム１を用いた前置レンズ３２１の位置調整処理を図２１に示す。図２１は、本実施形態に係る眼内レンズ固定支援システム１を用いた前置レンズ３２１の位置調整処理を示すフローチャートである。

図２０に示すように、まず、照明装置２１０により眼内レンズ１００が挿入された眼に対して照明光を照射し、可視光画像撮像装置２２１により可視光画像を取得するとともに、赤外画像撮像装置２２３により赤外画像を取得する（Ｓ１００）。次いで、眼内レンズ情報復元部２３３により、赤外画像から眼内レンズ１００のマーク１３０が抽出される（Ｓ１１０）。そして、抽出されたマーク１３０の形状から、眼内レンズ１００の光学中心位置及び姿勢情報が算出される（Ｓ１２０）。その後、提示画像生成部２３５により、可視光画像に対し、眼内レンズ１００の光学中心位置及び姿勢情報を示す情報を重畳し、例えば図２または図３に示すような提示画像を生成し、表示装置２４０に提示画像を表示する（Ｓ１３０）。

そして、提示画像に基づき、前置レンズ３２１の光学中心と眼内レンズ１００の光学中心とがずれているか否かが判断される（Ｓ１４０）。前置レンズ３２１の光学中心と眼内レンズ１００の光学中心とがずれている場合には、前置レンズ３２１の位置を調整し多後（Ｓ１５０）、ステップＳ１００からの処理が繰り返される。

このように、網膜硝子体手術において、本実施形態に係る眼内レンズ固定支援システム１を用いることで、網膜硝子体手術時に眼底観察の視認性を向上させることができる。

［５．その他］
本実施形態に係る眼内レンズ１００には、その光学中心位置及び姿勢情報を取得するためのマーク１３０が付与されているが、本開示はかかる例に限定されない。例えば、眼内レンズ１００の特性あるいは製造等に関する情報を、別途のマーク（第２のマーク）として埋め込んでもよい。

具体的には、例えば、球面度数や大きさ、曲率等のレンズ形状あるいはレンズの材料等に関する情報を、レンズ特性として第２のマークにより特定可能にしてもよい。また、例えばメーカ、製造時期、場所、ロット等を示すシリアルナンバーといった製造に関する情報を、第２のマークにより特定可能にしてもよい。例えば文字列を第２のマークとして直接マーキングして付与してもよく、バーコードあるいはＱＲコード（登録商標）等の二次元コードのように情報がエンコードされた幾何パターンを第２のマークとして付与してもよい。

［６．まとめ］
以上、本実施形態に係る眼内レンズ１００と、これを用いた眼内レンズ固定支援システム１とについて説明した。かかる眼内レンズ１００を用いることで、眼内レンズ挿入手術時に、挿入中の眼内レンズ１００の光学中心位置及び姿勢情報を確認することが可能となり、眼内レンズ１００の正確な留置または固定を支援することができ、視機能の向上が期待できる。

眼内レンズ１００の光学中心位置がわかることにより、例えば白内障手術においては、図２２に示すように、前嚢切開円８ａ（白内障手術時の水晶体前面の切開部分）と眼内レンズ１００の光学中心とが一致するように、眼内レンズ１００の位置を修正可能となる。あるいは、前嚢切開円８ａの位置または大きさに過不足が生じる場合には、追加の前嚢切開が必要か否かを判断する材料として利用することもできる。これにより術後視機能の向上が期待できる。

また、眼内レンズ１００の傾きがわかることにより、眼軸に対して眼内レンズ１００の光軸が傾いている状態か否かを把握できるようになる。したがって、眼内レンズ１００が傾いている場合には、直ちに補正し、眼内レンズ１００が正しい位置に留置されるように対応することができる。これにより術後視機能の向上が期待できる。

さらに、眼内レンズ１００の深さ位置がわかることにより、例えば毛様溝に固定する屈折矯正用の眼内レンズ（ＩＣＬ）等において、水晶体と眼内レンズ１００との深さ位置に基づき、レンズサイズが適切であるか否かを判断することが可能となる。これにより、レンズサイズが不適である場合には、その場で交換する等の対応が可能となる。

また、術後経過観察等において、挿入した眼内レンズ１００の光学中心位置及び姿勢情報が確認できることにより、術後に生じた眼内レンズ１００のずれを検知することもできる。これにより、視機能改善不全の場合の原因特定あるいは再手術の必要性等の判断材料を提供することができる。例えば、術後に固定していた糸が切れる等が原因で眼内レンズ１００がずれてしまうことがある。この場合にも早期に対応することが可能となる。

さらに、眼内レンズ挿入眼への網膜硝子体手術時において、挿入した眼内レンズの位置姿勢情報が確認できることにより、眼底観察に用いる前置レンズとの位置関係が把握可能となる。これにより、前置レンズの配置最適化とそれによる眼底観察の視認性向上が期待できる。

また、術前や術後の検査において、眼内レンズの特性や製造情報が参照できることにより、眼内レンズの追加や交換を行う際に挿入されている眼内レンズ１００の度数情報を取得することが可能となる。これにより、術前計画の高精度化できる。また、眼内レンズ１００の取り外しを行う際に、挿入された眼内レンズ１００の形状情報がわかるため、支持部１２０の構造等を把握することが可能となり、眼内レンズ１００の取り出しが容易になる。さらに、眼内レンズ１００の取り外しを行う際に、挿入さたれ眼内レンズ１００の材料情報がわかるため、例えば眼内レンズ１００がカッター等により破壊可能かどうかを事前に把握することもできる。

［７．ハードウェア構成］
上記実施形態に係る眼内レンズ固定支援システム１の画像処理装置２３０のハードウェア構成例について説明する。図２３は、本実施形態に係る画像処理装置２３０のハードウェア構成を示すハードウェア構成図である。

本実施形態に係る画像処理装置２３０は、上述したように、コンピュータ等の処理装置により実現することができる。画像処理装置２３０は、図２３に示すように、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）９０１と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）９０２と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）９０３と、ホストバス９０４ａとを備える。また、画像処理装置２３０は、ブリッジ９０４と、外部バス９０４ｂと、インタフェース９０５と、入力装置９０６と、出力装置９０７と、ストレージ装置９０８と、ドライブ９０９と、接続ポート９１１と、通信装置９１３とを備える。

ＣＰＵ９０１は、演算処理装置および制御装置として機能し、各種プログラムに従って画像処理装置２３０内の動作全般を制御する。また、ＣＰＵ９０１は、マイクロプロセッサであってもよい。ＲＯＭ９０２は、ＣＰＵ９０１が使用するプログラムや演算パラメータ等を記憶する。ＲＡＭ９０３は、ＣＰＵ９０１の実行において使用するプログラムや、その実行において適宜変化するパラメータ等を一時記憶する。これらはＣＰＵバスなどから構成されるホストバス９０４ａにより相互に接続されている。

ホストバス９０４ａは、ブリッジ９０４を介して、ＰＣＩ（Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ／Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）バスなどの外部バス９０４ｂに接続されている。なお、必ずしもホストバス９０４ａ、ブリッジ９０４および外部バス９０４ｂを分離構成する必要はなく、１つのバスにこれらの機能を実装してもよい。

入力装置９０６は、マウス、キーボード、タッチパネル、ボタン、マイク、スイッチおよびレバーなどユーザが情報を入力するための入力手段と、ユーザによる入力に基づいて入力信号を生成し、ＣＰＵ９０１に出力する入力制御回路などから構成されている。出力装置９０７は、例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）装置、ＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）装置およびランプなどの表示装置や、スピーカなどの音声出力装置を含む。

ストレージ装置９０８は、画像処理装置２３０の記憶部の一例であり、データ格納用の装置である。ストレージ装置９０８は、記憶媒体、記憶媒体にデータを記録する記録装置、記憶媒体からデータを読み出す読出し装置および記憶媒体に記録されたデータを削除する削除装置などを含んでもよい。このストレージ装置９０８は、ハードディスクを駆動し、ＣＰＵ９０１が実行するプログラムや各種データを格納する。

ドライブ９０９は、記憶媒体用リーダライタであり、画像処理装置２３０に内蔵、あるいは外付けされる。ドライブ９０９は、装着されている磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、または半導体メモリ等のリムーバブル記録媒体に記録されている情報を読み出して、ＲＡＭ９０３に出力する。

接続ポート９１１は、外部機器と接続されるインタフェースであって、例えばＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）などによりデータ伝送可能な外部機器との接続口である。また、通信装置９１３は、例えば、通信網５に接続するための通信デバイス等で構成された通信インタフェースである。また、通信装置９１３は、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）対応通信装置であっても、ワイヤレスＵＳＢ対応通信装置であっても、有線による通信を行うワイヤー通信装置であってもよい。

以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。

また、本明細書に記載された効果は、あくまで説明的または例示的なものであって限定的ではない。つまり、本開示に係る技術は、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書の記載から当業者には明らかな他の効果を奏しうる。

なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
（１）
可視光外の特定波長帯の照明下において検出可能なマークを有する光学部と、
前記光学部を支持する支持部と、
を備え、
前記マークは、前記光学部の光学中心位置及び眼内における前記光学部の姿勢情報を復元することの可能な幾何パターンにより示される、眼内レンズ。
（２）
前記マークの幾何パターンは、点または線、及びこれらの構成要素の組み合わせにより構成される、前記（１）に記載の眼内レンズ。
（３）
前記マークは、前記幾何パターンの重心位置、特異点または前記幾何パターンを構成する構成要素に基づき特定される仮想点により、前記光学部の光学中心位置を示す、前記（１）または（２）に記載の眼内レンズ。
（４）
前記マークは、前記光学部の姿勢情報として、前記幾何パターンの歪み、または、前記光学部の光軸方向において少なくとも２つ以上の異なる位置に施された前記幾何パターンの位置ずれにより、前記眼内レンズの傾きを示す、前記（１）〜（３）のいずれか１項に記載の眼内レンズ。
（５）
前記マークは、前記光学部の姿勢情報として、前記光学部の光軸方向において少なくとも２つ以上の異なる位置に施された前記幾何パターンの重心位置、特異点または前記幾何パターンを構成する構成要素に基づき特定される仮想点により、前記眼内レンズの深さ位置を示す、前記（１）〜（４）のいずれか１項に記載の眼内レンズ。
（６）
前記マークは、少なくとも前記光学部の光学中心位置を含むように付与される、前記（１）〜（５）のいずれか１項に記載の眼内レンズ。
（７）
前記光学部には、前記眼内レンズの特性または製造に関するレンズ情報を特定可能な第２のマークがさらに施されている、前記（１）〜（６）のいずれか１項に記載の眼内レンズ。
（８）
前記マークは、前記特定波長帯において特異的に吸収または散乱、蛍光、偏光を生じる物質からなる塗料を用いて、前記光学部に付与される、前記（１）〜（７）のいずれか１項に記載の眼内レンズ。
（９）
可視光外の特定波長帯の照明下において検出可能なマークを有する光学部を有する眼内レンズに対して、少なくとも前記可視光外の特定波長帯の照明光を照射する照明装置と、
前記眼内レンズを撮像し、特定波長帯の光による画像を取得する撮像装置と、
前記画像から前記マークを抽出し、前記眼内レンズの光学中心位置及び姿勢情報を復元する画像処理装置と、
前記眼内レンズの光学中心位置及び前記姿勢情報を表示装置に表示させる制御装置と、
を含む、眼内レンズ固定支援システム。
（１０）
可視光外の特定波長帯の照明下において検出可能なマークを有する光学部を有する眼内レンズに対して、少なくとも前記可視光外の特定波長帯の照明光を照射して取得された画像から、前記眼内レンズから前記マークを抽出し、
前記眼内レンズの光学中心位置及び姿勢情報を復元する処理部を備える、画像処理装置。

１ 眼内レンズ固定支援システム
２ 虹彩
８ａ 前嚢切開円
１０ 眼球画像
１１ マーク
１３ 矢印マーク
１５ ラベル
１００ 眼内レンズ
１１０ 光学部
１２０ 支持部
１３０、１３１、１３３ マーク
２１０ 照明装置
２２０ 赤外画像撮像装置
２２１ 可視光画像撮像装置
２２３ 赤外画像撮像装置
２３０ 画像処理装置
２３１ マーキングパターン定義情報記憶部
２３３ 眼内レンズ情報復元部
２３５ 提示画像生成部
２４０ 表示装置
３１０ 手術顕微鏡
３２０ 広角観察システム
３２１ 前置レンズ

Claims (10)

1. 可視光外の特定波長帯の照明下において検出可能なマークを有する光学部と、
   前記光学部を支持する支持部と、
   を備え、
   前記マークは、前記光学部の光学中心位置及び眼内における前記光学部の姿勢情報を復元することの可能な幾何パターンにより示される、眼内レンズ。
2. 前記マークの幾何パターンは、点または線、及びこれらの構成要素の組み合わせにより構成される、請求項１に記載の眼内レンズ。
3. 前記マークは、前記幾何パターンの重心位置、特異点または前記幾何パターンを構成する構成要素に基づき特定される仮想点により、前記光学部の光学中心位置を示す、請求項１に記載の眼内レンズ。
4. 前記マークは、前記光学部の姿勢情報として、前記幾何パターンの歪み、または、前記光学部の光軸方向において少なくとも２つ以上の異なる位置に施された前記幾何パターンの位置ずれにより、前記眼内レンズの傾きを示す、請求項１に記載の眼内レンズ。
5. 前記マークは、前記光学部の姿勢情報として、前記光学部の光軸方向において少なくとも２つ以上の異なる位置に施された前記幾何パターンの重心位置、特異点または前記幾何パターンを構成する構成要素に基づき特定される仮想点により、前記眼内レンズの深さ位置を示す、請求項１に記載の眼内レンズ。
6. 前記マークは、少なくとも前記光学部の光学中心位置を含むように付与される、請求項１に記載の眼内レンズ。
7. 前記光学部には、前記眼内レンズの特性または製造に関するレンズ情報を特定可能な第２のマークがさらに施されている、請求項１に記載の眼内レンズ。
8. 前記マークは、前記特定波長帯において特異的に吸収または散乱、蛍光、偏光を生じる物質からなる塗料を用いて、前記光学部に付与される、請求項１に記載の眼内レンズ。
9. 可視光外の特定波長帯の照明下において検出可能なマークを有する光学部を有する眼内レンズに対して、少なくとも前記可視光外の特定波長帯の照明光を照射する照明装置と、
   前記眼内レンズを撮像し、特定波長帯の光による画像を取得する撮像装置と、
   前記画像から前記マークを抽出し、前記眼内レンズの光学中心位置及び姿勢情報を復元する画像処理装置と、
   前記眼内レンズの光学中心位置及び前記姿勢情報を表示装置に表示させる制御装置と、
   を含む、眼内レンズ固定支援システム。
10. 可視光外の特定波長帯の照明下において検出可能なマークを有する光学部を有する眼内レンズに対して、少なくとも前記可視光外の特定波長帯の照明光を照射して取得された画像から、前記眼内レンズから前記マークを抽出し、
    前記眼内レンズの光学中心位置及び姿勢情報を復元する処理部を備える、画像処理装置。
    

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