JP2020146105A - 眼科装置、眼科装置の制御方法、およびプログラム - Google Patents
眼科装置、眼科装置の制御方法、およびプログラム Download PDFInfo
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Abstract
【課題】煩雑な操作を行うことなく、診断に適当な断層像を得る。【解決手段】眼科装置において、光源からの光を被検眼の眼底で走査することで被検眼の断層像を取得する取得手段と、視神経乳頭を中心として眼底像上で設定された径の異なるサークルに沿った複数の断層に関する情報を表示手段に並べて表示させる表示制御手段と、を配する。【選択図】 図4
Description
本発明は、眼科装置、眼科装置の制御方法、およびプログラムに関する。
現在、光学機器からなる眼科装置として、様々なものが使用されている。例えば、眼を観察する光学機器として、前眼部撮影機、眼底カメラ、共焦点レーザー走査検眼鏡(Scanning Laser Ophthalmoscope:SLO)、等様々な機器が使用されている。中でも、多波長光波干渉を利用した光コヒーレンストモグラフィ(OCT:Optical Coherence Tomography)を利用した光断層撮像装置は、試料の断層像を高解像度に得ることができる。このため、光断層撮像装置(以下OCT装置と称する。)は、眼科用機器として網膜の専門外来では必要不可欠な装置になりつつある。
OCT装置は、光源から出射された低コヒーレント光を、参照光と測定光に分け、測定光を被検査物に照射し、その被検査物からの戻り光と対応する参照光を干渉させる。この干渉光を検出し、解析することによって被検査物の断層の情報を得ることができる。また、OCT装置は、測定光で被検査物上をスキャンすることで、高解像度のスキャン方向の断層像を得ることができる。そのため、OCT装置は、網膜の眼科診断等において広く利用されている。
ここで、測定光をスキャンする様式として、注目領域の周りで測定光をサークル状にスキャンするサークルスキャンが知られている。例えば緑内障等の特定の眼疾患の診断時においては、視神経乳頭の周囲の網膜神経線維層の厚みを計測することが有用である。このため、眼底上の視神経乳頭を中心にサークルスキャンを行い、このサークルに沿った断層像を取得して診断に用いることが多く行われる。ただし、スキャン位置が視神経乳頭に近すぎると断層像が陥凹部にかかってしまい、逆に遠すぎると視神経繊維層の欠損を発見しづらくなってしまう。いずれの場合においても適切な診断が困難となるが、視神経乳頭のサイズは人によって異なるために、サークルスキャンを行う場合のサークル径を適切に設定することが求められる。
これに対し、特許文献1には、視神経乳頭サークルスキャンのサイズを適宜変更し、得られた断層像を用いて診断を行うことが開示されている。また、特許文献2には、OCT断層像取得後に、眼底観察画像においてサークル径を指定し、指定したサークルに沿った断層像を表示することが開示されている。
上述した特許文献1に開示される技術では、視神経乳頭を特定し、特定された視神経乳頭のサイズに応じたサークル径を指定し、該サークルに沿った断層像を表示している。しかし、視神経乳頭のサイズは実際に撮影してみなければ分からず、診断に用いる断層像を得るために求められる眼科装置の操作が煩雑になり、更に撮影完了までに時間を要してしまう。また特許文献2では、眼底観察画像においてサークルを指定し、指定されたサークルに沿った断層像を表示することが開示されている。しかし、この技術の場合であっても、サークルスキャンのサイズを適宜修正して適切な断層像を得るための操作が必要となる。
本発明は以上の状況に鑑みたものであって、その目的の一つは、煩雑な操作を行うことなく、診断に適当な断層像を提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る眼科装置は、
光源からの光を被検眼の眼底で走査することで前記被検眼の断層像を取得する取得手段と、
前記眼底の眼底像上で設定された径の異なるサークルに沿った複数の断層に関する情報を表示手段に並べて表示させる表示制御手段と、を備えることを特徴とする。
光源からの光を被検眼の眼底で走査することで前記被検眼の断層像を取得する取得手段と、
前記眼底の眼底像上で設定された径の異なるサークルに沿った複数の断層に関する情報を表示手段に並べて表示させる表示制御手段と、を備えることを特徴とする。
本発明の一つの目的によれば、煩雑な操作を行うことなく、診断に適当な断層像を得ることができる。
以下、本発明を実施するための例示的な実施例を、図面を参照して詳細に説明する。ただし、以下の実施例で説明する寸法、材料、形状、及び構成要素の相対的な位置等は任意であり、本発明が適用される装置の構成又は様々な条件に応じて変更できる。また、図面において、同一であるか又は機能的に類似している要素を示すために図面間で同じ参照符号を用いる。
本実施例では、被検眼の眼底、特に注目領域として視神経乳頭を略中心として眼底の3次元の輝度情報等の断層データ(以降の説明では断層画像と称する。)を取得する。そして、得られた3次元の断層データを用いて、視神経乳頭を略中心とする径の異なる複数のサークルを指定し、該サークルに沿った断層像を複数同時に表示する。このサークルの径は予め設定されているが、複数の断層像を同時表示することにより、検者は複数の断層像から視神経乳頭やその周囲の陥凹の形状や具合を判断できる。また、その中の診断に最も適した画像を目視により選択することができる。このような断層像の表示を行うことより、所望位置の診断に必要な情報を、煩雑な操作を行うことなく簡便に取得することができる。
[実施例1]
以下、図1乃至図7を参照して、本実施例に係る眼科装置(OCT装置)について詳細に説明する。なお、以下では、装置の概略構成について説明した後に、断層像の撮影方法について説明する。
以下、図1乃至図7を参照して、本実施例に係る眼科装置(OCT装置)について詳細に説明する。なお、以下では、装置の概略構成について説明した後に、断層像の撮影方法について説明する。
<装置の概略構成>
本実施例における眼科装置の概略構成について、その側面図である図1(a)を用いて説明する。本実施例に係る眼科装置200は、光学ヘッド900、ステージ部950、ベース部951、制御部925、表示部928、および入力部929を備える。光学ヘッド900は、被検眼の前眼像、並びに眼底の2次元像および断層像を撮影するための測定光学系を内蔵する。ステージ部950は、不図示のモータ等の駆動系を用いて、光学ヘッド900を図中xyz方向に移動可能とする。ベース部951は、後述する分光器等を内蔵する。
本実施例における眼科装置の概略構成について、その側面図である図1(a)を用いて説明する。本実施例に係る眼科装置200は、光学ヘッド900、ステージ部950、ベース部951、制御部925、表示部928、および入力部929を備える。光学ヘッド900は、被検眼の前眼像、並びに眼底の2次元像および断層像を撮影するための測定光学系を内蔵する。ステージ部950は、不図示のモータ等の駆動系を用いて、光学ヘッド900を図中xyz方向に移動可能とする。ベース部951は、後述する分光器等を内蔵する。
制御部925はステージ部950を含む眼科装置200の制御部を兼ねてパソコン等により構成され、ステージ部950の制御と共に後述する断層像の構成等の処理を行う。制御部925は、被検者情報を記憶する記憶部を有し、該記憶部は更に断層像撮影用のプログラムなどを記憶し、例えばハードディクを含んで構成される。表示部928は眼科装置200のモニタとして機能し、後述する各種画面を表示する。入力部929は、制御部925への指示を行う際等に用いられ、具体的にはキーボードとマウスから構成される。なお、ベース部951には、更に顎台323が付随しており、該顎台323に被検者の顎と額とを固定することで、被検者の眼(被検眼)の固定を促す。顎台323に固定される外部固視標324は、被検者の眼を固視させるために使用される。
次に、本実施例に係る眼科装置200の測定光学系および分光器の構成について図1(b)を用いて説明する。光学ヘッド900の内部において、被検眼100に対向して対物レンズ101−1が設置される。対物レンズ101−1の光軸上には、光路分離手段である第1ダイクロイックミラー102および第2ダイクロイックミラー103が配置され、これらによって光路が分離される。すなわち、被検眼100からの光路は、これら光路分離手段により、OCT光学系の測定光路L1、眼底観察光路と固視灯光路とを含む光路L2、および前眼観察光路L3に波長帯域ごとに分離される。また、光路L2は更に、第3ダイクロイックミラー104によって眼底観察用の光源114に至る光路、および固視灯119の光路へと、上述した光路分離手段の場合と同じく波長帯域ごとに分離される。なお、ここで述べた光路分離手段に関する透過側と反射側の光路の配置は例示であり、これら光路を図示した例と逆にすることもできる。
光路L2には、第2ダイクロイックミラー103から順に、レンズ101−2,112,113−1,113−2が配置される。レンズ112は固視灯および眼底観察用の合焦調整のため不図示のモータ等の駆動手段によって、図中矢印で示される光軸方向に駆動される。光源114は780nmの波長の光を眼底の照明光として出射する。また、光路L2には、光源114から発せられた照明光を被検眼100の眼底上で走査するためのXスキャナ117−1およびYスキャナ117−2が配置されている。レンズ101−2は、Xスキャナ117−1とYスキャナ117−2の中心位置付近を焦点位置として配置されている。Xスキャナ117−1は、眼底をx方向に照明光で高速スキャンするために、ポリゴンミラーによって構成されている。その他、Xスキャナ117−1は共振型のミラーで構成されていても良い。また、眼底を照明光でy方向にスキャンするYスキャナ117−2は、ガルバノミラーで構成されている。しかし、これらスキャナは照明光の走査条件に応じて、公知のその他のスキャナに適宜変更することができる。
光路L2には、上述した合焦調整用のレンズ112に続けて、更に光路をシングルディテクター116に分離する光学部材118が配置される。光学部材118の透過方向には上述した第3ダイクロイックミラー104が配置され、反射方向にはレンズ113−2、ピンホール115、およびシングルディテクター116が配置される。ピンホール115は眼底と略共役位置に配置され、共焦点光学系を構成している。眼底上を走査した光源114からの照明光は、眼底にて散乱・反射される。その散乱・反射された光からピンホール115にて必要な光のみを透過させ、シングルディテクター116で受光する。シングルディテクター116はAPD(アバランシェフォトダイオード)で構成される。光学部材118は、穴あきミラーや、中空のミラーが蒸着されたプリズムであり、光源114から出射される照明光と、眼底からの戻り光とを分離する。
前眼観察光路L3には、レンズ141、および前眼観察用のCCD142が配置される。CCD142は不図示の前眼観察用の照明光の波長、具体的には970nm付近に感度を持つものである。CCD142により前眼部の観察画像が取得され、後述するようにこの前眼部の観察画像を用いて、被検眼100に対する光学ヘッド900のアライメントが実行される。
測定光路L1は前述の通りOCT光学系を成しており被検眼100の眼底の断層像を撮影する際に用いられる。より具体的には、断層像を形成するための干渉信号を得るものである。測定光路L1には、第2ダイクロイックミラー103より順に、レンズ101−3、ミラー121、OCTXスキャナ122−1、OCTYスキャナ122−2、レンズ123、およびレンズ124が配置される。測定光はレンズ124に向けてファイバー端126から出射される。すなわち、ファイバー端126は測定光の光源として作用する。測定光偏向手段であるOCTXスキャナ122−1およびOCTYスキャナ122−2は、測定光を被検眼100の眼底上で走査する。
ファイバー端126は測定光を測定光路に入射させ、本実施例の場合、ファイバー端126は、被検眼100の眼底部と光学的な共役関係にある。レンズ123は、測定光の眼底に対する合焦調整をするために、不図示のモータ等の駆動手段によって図中矢印で示す光軸方向に駆動される。合焦調整は、ファイバー端126から出射される測定光が被検眼100の眼底上に結像するように行われる。なお、OCTXスキャナ122−1およびOCTYスキャナ122−2の間の光路は、図中紙面内において構成されているが、実際は紙面垂直方向に構成されている。
次に、光源130の周辺について説明する。光源130は代表的な低コヒーレント光源であるSLD(Super Luminescent Diode)である。中心波長は855nm、波長バンド幅は約100nmである。なお、本実施例では、光源にはSLDを選択したが、低コヒーレント光が出射できればこれに限られない。中心波長は眼を測定することを鑑みると、近赤外光が適する。また、中心波長は得られる断層画像の横方向の分解能に影響するため、なるべく短波長であることが望ましい。双方の理由から本実施例では中心波長が855nmとなる光源を用いている。
光源130から出射された光は、光ファイバー125−1により光カプラー125に導かれる。光カプラー125は光源130からの出射光を測定光と参照光とに分離する。測定光は光ファイバー125−2により上述したファイバー端126に至り、測定光学系の測定光路L1に該ファイバー端126より出射される。参照光は光ファイバー125−3により参照光学系に導かれる。参照光学系には、レンズ151、分散補償光学素子152、および参照ミラー153が配置される。分散補償光学素子152は、被検眼100を経由する測定光と参照光との分散の相違を補償するために用いられる。参照ミラー153は、不図示のモータ等の駆動系によって図中矢印で示す光軸方向に駆動される。光ファイバー125−3により参照光学系に導かれた参照光は、レンズ151と分散補償光学素子152を経て参照ミラー153により反射され、再度光ファイバー125−3に戻される。
測定光路L1を経て被検眼100から戻った測定光と、参照ミラー153を経た参照光とは、光カプラー125によって合波されて干渉光となる。ここで、測定光の光路長と参照光の光路長が略同一となったときに干渉を生じる。測定光の光路長は被検眼100によって変わるが、上述したように参照ミラー153を駆動することにより、測定光の光路長に参照光の光路長を合わせることが可能である。干渉光は、光ファイバー125−4を介して、光カプラー125から分光器180に導かれる。
分光器180は、光ファイバー125−4の出射端から順に配置される、レンズ181、回折格子182、レンズ183、およびラインセンサ184から構成される。光ファイバー125−4から出射された干渉光はレンズ181を介して略平行光となった後、回折格子182で分光され、レンズ183によってラインセンサ184上に結像される。ラインセンサ184は、対応する波長に応じた受光素子より、受光した光の強度に応じた信号を出力する。
なお、本実施例では干渉計としてマイケルソン干渉計を用いたが、マッハツェンダー干渉計を用いてもよい。測定光と参照光との光量差に応じて光量差が大きい場合にはマッハツェンダー干渉計を、光量差が比較的小さい場合にはマイケルソン干渉計を用いることが望ましい。
次に、図1(c)を参照して、制御部925に配されて、ラインセンサ184の出力信号を用いて後述する3次元画像等を生成する画像処理装置400の構成について説明する。なお、ここでは断層像の生成に関連する構成のみについて説明する。本実施例における画像処理装置400は、信号取得部401、画像処理部402、および表示制御部406を有する。画像処理部402は、入力部929より入力された測定光の走査パターン等の撮影条件に準じて、OCTスキャナ等の制御信号を取得すると共に、ラインセンサ184からの出力信号から該制御信号に応じたタイミングにて干渉信号をサンプリングする。表示制御部406は、画像処理部402から出力された画像データを用い、入力部929からの入力情報等に基づいて表示部928に任意の画像を表示させる。
画像処理部402は、画像生成部403、3次元画像生成部404、および3次元画像抽出部405を有する。画像生成部403は、信号取得部401が取得した干渉信号を用いて、網膜の深さ方向の断層に関する情報を生成する。生成された断層に関する情報を用い、3次元画像生成部404は3次元画像を生成する。3次元画像抽出部405は、3次元画像生成部404により生成された3次元画像から、眼底上の任意のライン、例えば後述するサークルに沿った断層像を生成するための画像データを抽出して、該断層像を生成する。表示制御部406は生成した断層像を表示部928に表示させる。なお、上述したように、制御部925は、汎用のコンピュータ又は眼科装置200の専用のコンピュータとして構成することができる。制御部925の各構成要素は、CPU(Central Processing Unit)やMPU(Micro Processing Unit)等の演算装置によって実行されるソフトウェアモジュールによって構成されてよい。また、制御部925の各構成要素は、ASIC等の特定の機能を果たす回路等によって構成されてもよい。また、制御部925に含まれる記憶部は任意のメモリや光学ディスク等の任意の記憶媒体等によって構成されてよい。更に、制御部925、表示部928、入力部929、および光学ヘッド900は全て別体として記載されているが、これらを部分的或いは全部を一体として構成してもよい。また、入力部929は、マウス等に限られず公知の種々の形態をとることができる。
(断層画像の撮影方法)
次に、上述した眼科装置200を用いて、断層像を撮影する方法について説明する。眼科装置200は、OCTXスキャナ122−1およびOCTYスキャナ122−2を制御することで、被検眼100の眼底における所望部位の断層像を撮影することができる。OCTXスキャナ122−1は眼底を測定光でx方向に走査し、OCTYスキャナ122−2は眼底を測定光でx方向とは直交するy方向に走査する。これら両スキャナを同時に動作させることにより、眼底を測定光でサークル状に走査することもできる。
次に、上述した眼科装置200を用いて、断層像を撮影する方法について説明する。眼科装置200は、OCTXスキャナ122−1およびOCTYスキャナ122−2を制御することで、被検眼100の眼底における所望部位の断層像を撮影することができる。OCTXスキャナ122−1は眼底を測定光でx方向に走査し、OCTYスキャナ122−2は眼底を測定光でx方向とは直交するy方向に走査する。これら両スキャナを同時に動作させることにより、眼底を測定光でサークル状に走査することもできる。
図2は、被検眼100に測定光201を照射し、眼底202をx方向にスキャンを行っている様子を示している。眼底202におけるx方向の撮影範囲から所定の撮影本数の情報をラインセンサ184で取得する。x方向のある位置で得られるラインセンサ184上の輝度信号に対しては、波数変換、分散補償の計算、フーリエ変換(FFT)等の処理が行われる。そして、これらFFT等で得られた線状の輝度分布をモニタに示すために濃度あるいはカラー情報に変換したものをAスキャン画像と呼ぶ。この複数のAスキャン画像を測定光の走査方向(図中ではx方向)に並べて得られる2次元の画像をBスキャン画像と呼ぶ。
図3(a)に示すように、深さ方向(図中z方向)のAスキャン画像を走査方向(図中x方向)に並べることにより、1つのBスキャン画像T(n)が得られる。1つのBスキャン画像を構築するための複数のAスキャン画像を撮影した後、y方向に測定光201の照射位置を移動させ、その後再びx方向の測定光のスキャンを行って該照射位置(走査線)におけるBスキャン画像を取得する。このような操作を繰り返すことにより、複数のBスキャン画像T1〜Tnを得る。Bスキャン画像に対しては輝度調整等の処理が行われ、例えば表示部928の表示画面上に表示される。これら複数のBスキャン画像、あるいは該複数のBスキャン画像から構築した、図3(b)に示される3次元画像を表示させることで、検者はこれを被検眼100の診断に用いることができる。
次に、本実施例における断層像の取得から表示に至る一連の処理に関して図1〜図7を参照して説明する。図7はこれら一連の処理の流れを示したフローチャートである。なお、これら処理の説明に際し、処理中に各種指示を入力する際に、マウス等の入力部929による指示の入力のために表示部928に表示される測定画面1000について、図4を参照して説明する。
測定画面1000には、左右眼切り替えボタン1001、カーソル1002、撮影指示ボタン1003、撮影開始ボタン1004、前眼像表示部1101、眼底像表示部1201、断層像表示部1301、およびモード選択ボタン1501が配置される。各々の表示部には、光学系‐被検眼の作動距離、合焦位置、参照ミラー位置に対応するC−gate位置の各々を調整するスライダ1103,1203,1302が付随している。検者は、各々の表示部に表示される画像を観察し、スライダによって各表示部において適当な画像が表示されるように撮影準備を行う。なお、この撮影準備は、例えば公知の作動距離調整法、合焦方法、C−gate調整方法等を採用し、制御部925によって自動的に行われてもよい。
実際の撮影‐表示処理では、まず、ステップS1で、検者は測定画面1000中でカーソル1002を移動させ、左右眼切り替えボタン1001で左右眼を選択する。併せて、モード選択ボタン1501を用いてスキャンモードを選択する。本実施例では、スキャンモードには、Macula(黄斑向け)3D、Glaucoma(緑内障向け)3D、Disc(視神経乳頭向け)3Dが含まれる。なお、これらの選択は、例えば入力される被検者の情報に応じ制御部925により自動的に行われてもよい。
本実施例に係る眼科装置200では、スキャンモードの切り替えに応じて、それぞれのスキャンモードに最適なスキャンパターン(測定光の走査パターン)、および固視位置が設定される。設定されるスキャンパターンには、3Dスキャン、ラジアルスキャン、クロススキャン、サークルスキャン、ラスタースキャンが含まれる。本実施例ではスキャンモードとしてDisc3Dが選択され、スキャンパターンが自動的に3Dスキャンに設定される場合について説明する。なお、Disc3Dでは、3次元の断層像を生成後、そのデータを用いて視神経乳頭を中心とした異なる径のサークルに沿った断層像が表示される。
スキャンモードが選択されると、続くステップS2において、検者が撮影開始ボタン1004を押すことで、ピント調整やアライメント調整が自動的に行われ、断層像を撮影する準備が行われる。なお、撮影準備の実行は、例えばモード選択の後に所定時間の経過後に自動的に行われるようにもできる。ピントやアライメントの微調整は例えば画像の輝度値等に基づいて自動で行われてもよいが、検者が行ってもよい。検者が実行する際は、スライダ1103により、光学ヘッド900のz方向の位置およびxy位置を、前眼像表示部1101の前眼観察像を見ながら被検眼100に対して移動させることで調整する。また、検者は、スライダ1203により眼底像表示部1201および断層像表示部1301の各画像の明るさ等を見ながらフォーカス調整を行い、スライダ1302によりC−gate調整を行ってもよい。なお、フォーカス調整は、レンズ123および112を図中矢印で示す方向に移動させ、照明光や測定光を眼底に合焦させる調整である。C−gate調整は、上述したように、断層像が断層像表示部1301の所望の位置で観察できるように、参照ミラー153を図示の方向に移動させる調整である。
続いて、ステップS3では、検者は、眼底像表示部1201に表示される眼底像上に重畳表示されているスキャンエリア1202のサイズおよび位置を調整し、測定光の走査範囲を選択し、指定する。走査範囲の指定がされると、フローはステップS4に進み、当該ステップにおいて検者がCaptureボタン1003を押すことで、画像処理部402による断層像の撮影(取得)が開始される。
ここでは、走査パターンとして3Dスキャンが選択されているため、ステップS5では、制御部925によってスキャンエリア1202内全域での3Dスキャンが実行される。3Dスキャンにより所定数のBスキャン画像が取得された後、ステップS6では、ステップS3にて選択したスキャンエリア1202で得た複数のBスキャン画像(図3(a)参照)から、3次元画像生成部404が図3(b)に示す3次元断層像を生成する。
所定数のBスキャン画像が取得されたことにより、測定画面1000を介して検者が指示する、或いは制御部925が実行する処理を検者が確認する必要がなくなる。これに伴い、フローはステップS7に進み、該ステップS7において表示部928には撮影結果と次の指示を入力するための選択画面2000(図5参照)が表示される。図5に示す選択画面2000には、眼底像表示部2101、複数の断層像表示部2301,2302、確定ボタン2004、サークル数変更ボタン2005、および自動位置検出ボタン2006が設けられる。ここでは、後述するサークルが2つの場合(サークル数変更ボタン2005参照)であって、自動的に選択されたサークル中心が視神経乳頭(自動位置検出ボタン2006参照)である場合について述べる。なお、サークル数、サークルの位置、およびその中心は、上述した入力部929を用いて指定することもできる。
眼底像表示部2101には被検眼100の眼底像に重畳して、スキャンエリア2102とサークル2111,2112とが表示される。スキャンエリア2102は3次元断層画像の取得範囲を示し、サークル2111,2112は視神経乳頭を中心として生成、表示される断層像の位置を示す。なお、ここではサークルの数が2つで、サークル中心が視神経乳頭の場合について述べているが、サークルの数はこれに限られず、サークル中心は黄斑や注目する病変部であってもよい。
断層像表示部2301,2302には、3次元断層像から3次元画像抽出部405が抽出生成した、サークル2111,2112の位置に対応する(サークルに沿った)断層像が表示制御部406の指示で表示される。例えば断層像2301は、眼底像表示部2101中のサークル位置2111での断層像であり、ステップS5にて実行された3Dスキャンにより取得されたデータを元に構築したものである。チェックボックス2002,2003は複数のサークル位置にて構築された断層像から所望の断層像を選択するために用いられる。選択された断層像に対しては、後述するステップS10で実行されるレポート作成の処理に際して解析等が実施される。図に示す例では、サークル2112に対応する断層像2302が選択され、後述する解析等に供せられる。
なお、サークル2111,2112の大きさや位置は、スキャンエリア2102内で任意に独立して変更することが可能である。また、変更された場合には、予め取得されている3次元断層像を用いて3次元画像抽出部405により、変更後のサークルの位置に応じて断層像が再度生成される。上述したように、検者は、サークル数変更ボタン2005を用いて、サークルの個数を変更することができる。サークル数を変更した場合、各サークル径はサークルの数に応じて予め設定されており、3次元画像抽出部405はこれらサークルに応じた断層像を生成し、表示制御部406はサークル数に対応する断層像表示部を画面中に表示させる。また、ここでは、自動位置検出ボタン2006により視神経乳頭の中心を指定していることから、各サークルは求められた視神経乳頭の中心をその中心として設定される。また、例えば、不図示のカーソルを用いることで、サークルの位置を変更することができる。具体的には、自動位置検出ボタン2006のチェックを外し、カーソルにより位置指定することでサークル中心を眼底像上の任意の位置に設定できる。
本実施例における自動位置検出ボタン2006は、視神経乳頭位置検出ボタンと黄斑位置検出ボタンを備えており、いずれかをチェックすることにより、視神経乳頭位置又は黄斑位置(これらの中心位置)は自動で検出される。なお、検出方法は、公知の画像解析法を用いることからここでの説明は省略する。また、当該ボタンにより検出対象を変更した場合、サークル2111,2112は、自動で検出した視神経乳頭位置又は黄斑位置を中心に同心円となるように配置することもできる。
図5に示した選択画面2000において、チェックボックス2002,2003により所望の断層像を選択することで(ステップS8)フローはステップS9に進む。ステップS9では、ステップS8にて行った選択に応じて、所望サークル位置の断層像を取得した後に、検者は確定ボタン2004を押す。制御部925は、解析する画像が確定されたことから、フローをステップS10に進める。
ステップS10では、表示制御部406による、図6に示すレポート画面3000の作成と、表示部928によるその表示が行われる。レポート画面3000には、眼底像表示部3101、RNFL厚みマップ3200、偏差マップ3300、有意差マップ3400、網膜厚みマップ3500、断層像表示部3600、および厚み表示部3700が設けられる。眼底像表示部3101に表示される眼底像上には、3Dスキャンを実行したスキャンエリア3102と、選択したサークル3111が重畳表示される。
また、選択した断層像に基づいて、網膜厚みマップ3500、およびRNFL(網膜神経線維層)厚みマップ3200が生成される。偏差マップ3300に表示される偏差は、正常眼データベース(NDB)からのRNFLの偏差として計算される。また、有意差マップ3400は、NDBからのRNFLの有意差として計算され、これをマップ表示することで得られる。それぞれのマップ表示中にはマップ中の色と距離に対応した指標バー3202,3302,3402がそれぞれのマップに対応して表示される。またそれぞれのマップには、選択したサークル位置もそれぞれ、サークル3211,3311,3411として重畳表示しされる。また、厚み表示部3700には、正常眼データベース(NDB)と実際に測定されたサークル位置での網膜厚とを比較できるように厚さチャート3701,3702が表示される。
以上に述べたように、本実施例によれば、例えばDisc3Dモードにおいて、視神経乳頭を中心として複数の異なる径にサークルに沿った断層像が複数並べて表示される(図5参照)。検者は、これら複数の断層像を見比べて評価し、診断に最も適したサークル径に対応する断層像を選択することができる。このように、複数の断層像を並べて表示することにより、従来の適切なサークル径を得るための種々の煩雑な操作を行うことなく、診断に適当な径のサークルに沿った断層像が容易に得られる。
ここで、例えば、緑内障等により視神経乳頭周囲の陥凹部の周形状が略円形である場合には、従来のサークルを適宜設定する操作が煩雑且つ時間を要したとしても、診断に適切な画像は得られる。しかし、陥凹部の形状が略円形から僅かでも外れた場合や、緑内障初期の陥凹部が生じ始める部分が明確でない場合には、適切なサークルの設定は容易ではなくなる。すなわち、単一のサークルに沿って得られた断層像からは、診断のための十分な情報が得られない可能性が生じる。しかし、本実施例の如く複数の径のサークルに沿った断層像を並べて表示することにより、生じている陥凹部がそれほど明瞭でない、或いは形状が略円形から外れた場合であっても、複数の断層像の比較により診断のための十分な情報が得られる。その結果、陥凹部の形状や窪み具合等を正しく把握できることが見込まれる。また、複数の断層像を直接比較することで、視神経乳頭の陥凹部の径と一致していないが診断には適したサークルが存在する場合であっても、これを漏れなく選択することができる。その結果、緑内障等、視神経乳頭とその周囲に顕在化する病状をより的確に診断できる。
[実施例1の変形例]
なお、上述した実施例では、3次元画像抽出部405は、設定されたサークル上に位置する画素のデータを抽出し、断層像を生成している。しかし、単一の画素のデータのみを用いる場合、例えばノイズ等による異常値が含まれた場合、該異常値がそのまま断層像に反映される可能性がある。この場合、例えばサークル上に位置する画素だけでなく、当該画素を中心として径方向(サークルの幅方向)に並ぶ複数の画素のデータも用いて断層像を生成することで、よりノイズ、測定誤差等の影響を低減した断層像を表示することができる。
なお、上述した実施例では、3次元画像抽出部405は、設定されたサークル上に位置する画素のデータを抽出し、断層像を生成している。しかし、単一の画素のデータのみを用いる場合、例えばノイズ等による異常値が含まれた場合、該異常値がそのまま断層像に反映される可能性がある。この場合、例えばサークル上に位置する画素だけでなく、当該画素を中心として径方向(サークルの幅方向)に並ぶ複数の画素のデータも用いて断層像を生成することで、よりノイズ、測定誤差等の影響を低減した断層像を表示することができる。
また、上述した実施例では、各サークルに対応した断層像をそのまま表示することとし、選択した断層像に関する解析結果をレポート画面3000にて表示することとしている。しかし、例えば、測定画面1000や選択画面2000に解析項目を選択する指示表示を設け、選択された解析項目を選択画面2000における断層像表示部に変えて解析結果を表示させる表示部を設けてもよい。例えば、断層像に変えて、図6に示した厚み表示を各サークルに対応させて表示することもできる。
また、上述した実施例では、サークルの中心は、公知の画像解析等の手法により求めた視神経乳頭の中心として設定される。しかし、視神経乳頭の形状や大きさ、或いは病変の影響に鑑みて、検者が適宜指定できることとしてもよい。例えば陥凹部が大きくなった場合には、単純に視神経乳頭の中心にサークル中心を設定しても、経過観察上病変の推移を確認しづらいこともおこりえる。しかし、サークル中心を検者が任意に設定できるようにすることで、病変推移の確認上適切な位置にサークルを配置することができる。また、中心位置を各々変えた複数の同じ径のサークルに対応する断層像を表示させ、これら断層像に基づいてサークル中心を決定することもできる。
また、上述した実施例では、複数のサークルの中心は全て同一としている。しかし、上述したように、例えば陥凹部が大きくなった場合には、単純に視神経乳頭の中心にサークル中心を設定しても、経過観察上病変の推移を確認しづらいこともおこりえる。この場合、例えば図8に示すようにサークルの中心を各サークルに応じて変更してもよい。図8は、眼底像8001上において視神経乳頭8002を内部に配置する、各々中心位置の異なるサークル8003,8004が示されている。サークル8003の中心は視神経乳頭の中心と略一致しているが、サークル8004の中心は黄斑8005の方向にずれて配置されている。例えば陥凹部が黄斑側に広がっている場合であれば、このようにサークルを設定することにより、陥凹部の形状をより正確に把握することができる。なお、この場合、陥凹の推移も複数の断層像から確認できるように、径の小さいサークルは径の大きいサークル内に配置されていることが望ましい。
また、上述した実施例では、例えば図5に示されるように、長さの異なるサークル2111,2112の断層像が同じ横幅にて並べて表示されている。この場合、3次元断層像から抽出されるデータは、サークル中心に対して等角度位置に位置する画素から抽出されている。この場合、表示幅が同じであるため表示が容易であり、中心に対する位置関係の把握が容易である。しかし、内側のサークルにおいて認識される凹部と外側のサークルにおいて認識される凹部とは、表示画面上同じ大きさであっても実寸法では大きく異なる。これに対しては、例えば複数の表示画像の横幅を実際のサークル長さと同じ比率とし、抽出する画素間の距離を同じとして断層像を表示することが考えられる。このような表示例を図9に示す。図9に示す断層像9001は内側のサークルに沿った断層像であり、断層像9002は外側のサークルに沿った断層像を示す。このようにサークル長さに応じた断層像を表示することにより正しい凹部形状等を把握することが可能となる。
上述したように、本実施例に係る眼科装置200は、取得手段(信号取得部401、画像生成部403)と、表示制御手段(表示制御部406)と、を備える。信号取得部401および画像生成部403は、光源130からの光(測定光)を被検眼100の眼底で走査することで該被検眼100の断層像を取得する。また、表示制御部406は、眼底上に設定された径の異なるサークル(2111,2112)に沿った複数の断層像を表示手段(表示部928)に並べて表示させる。ここで述べた各手段は、眼科装置200を制御する制御方法における各工程を実行する。また、上述した実施例では、並べて表示させる対象を断層像としているが、変形例として述べたように、断層像に換えて、層厚を示すチャート等の断層に関する情報として各種解析値を並べて表示してもよい。
また、上述した眼科装置は、取得された断層像から得た3次元画像から複数の断層像を生成する断層像再生成手段を更に備えるとよい。断層像再生成手段(3次元画像抽出部405)は、3次元画像生成部404が生成した3次元画像により特定できる各サークル上に位置する画像情報を用いて各サークルに沿った断層像を生成する。表示制御部406は、生成された断層像を表示部928に表示させる。このような構成とすることで、検者は表示部928に表示される径の異なるサークルに沿った複数の断層像をまとめて観察することができる。
なお、上述した変形例で述べたように、3次元画像抽出部405によって抽出される画像データは、サークル上の画像データのみでなくともよい。例えば、複数の断層像の各々は、3次元画像におけるサークル上に位置する画像情報と、サークルの径方向に並び且つ該サークル上の画像情報を中心とした所定の数の画像情報と、から生成されることもできる。また、当該眼科装置は200、複数のサークルの数および径の少なくともいずれかを変更する変更手段(サークル数変更ボタン2005、入力部929)を更に備えることができる。また、眼科装置200は、複数のサークルの中心を眼底像上で指定する指定手段(自動位置検出ボタン2006、入力部929)を更に備えることができる。なお、自動位置検出ボタン2006にて指定するように、複数のサークルの中心は、病変の影響が現れやすい眼底の視神経乳頭又は眼底の黄斑とするとよい。
また、上述した変形例で述べたように、複数のサークルの中心は一致していることが望ましいが、被検眼の態様によっては、各々異ならせることもできる。ただし、この場合には、径の小さなサークルは径の大きなサークルの内部に配置されることとするとよい。これにより、例えば陥凹の変化は、常に中央部から周囲に至る変化として複数の断層像に示されるため、把握することが容易となる。また、上述した眼科装置200は、複数の断層に関する情報の一つを選択する選択手段(チェックボックス2002,2003、確定ボタン2004)を更に備えることができる。これにより、診断に最適な断層像を他との比較から選択し、選択された画像の情報のみを用いて以降の解析処理を行うことで処理時間の短縮や装置負担の軽減が図られる。また、上述した実施例で述べたように、複数の断層像の各々は、範囲を360度とする角度を横軸とした画像として表示されるとよい。また層厚に関するデータも同様に範囲を360度とする角度を横軸とした図として表示されるとよい。これにより、より多くの断層像を表示する場合の表示部の配置が容易となると共に、サークルの径方向での相対的な陥凹の変化等の把握が容易となる。或いは、複数の断層像の各々は、横軸がサークルの周長に対応して生成された画像として表示されてもよい。これにより、実寸での陥凹の変化の把握が容易となる。
[実施例2]
実施例1では3Dスキャンにより得た3次元断層像からサークル位置に応じた断層像を生成した。これに対し、本実施例においては、サークルスキャンを複数回行い、それぞれのサークルスキャン位置に応じた断層像を表示する。以下、図面を参照して本実施例について説明する。なお、本実施例において用いた眼科装置は実施例1において用いた装置と同様の装置を用いる。また、撮影から断層像の表示に至る処理において3次元断層像の取得からサークルに沿った断層像の抽出、生成に至る処理が、サークルスキャンによる直接の断層像の撮影となる部分が異なる。また、これに伴い、3次元画像生成部404および3次元画像抽出部405は不要となる。しかし、その他の処理は構成については実施例1で説明したものと同じであるため、ここでの説明は省略し、その他の本実施例特有の事項についてのみ後述する。
実施例1では3Dスキャンにより得た3次元断層像からサークル位置に応じた断層像を生成した。これに対し、本実施例においては、サークルスキャンを複数回行い、それぞれのサークルスキャン位置に応じた断層像を表示する。以下、図面を参照して本実施例について説明する。なお、本実施例において用いた眼科装置は実施例1において用いた装置と同様の装置を用いる。また、撮影から断層像の表示に至る処理において3次元断層像の取得からサークルに沿った断層像の抽出、生成に至る処理が、サークルスキャンによる直接の断層像の撮影となる部分が異なる。また、これに伴い、3次元画像生成部404および3次元画像抽出部405は不要となる。しかし、その他の処理は構成については実施例1で説明したものと同じであるため、ここでの説明は省略し、その他の本実施例特有の事項についてのみ後述する。
本実施例において、断層像撮影時に表示部928に表示される測定画面5000を図10に示す。測定画面5000には、左右眼切り替えボタン5001、カーソル5002、撮影指示ボタン5005、撮影開始ボタン5006、およびモード選択ボタン5501が配置される。また、画像の表示部として、前眼像表示部5101、眼底像表示部5201、および断層像表示部5301,5302,5303が配置される。各々の表示部には、光学系‐被検眼の作動距離、合焦位置、参照ミラー位置に対応するC−gate位置を調整するスライダ5103,5205,5305が付随している。検者は、各々の表示部に表示される画像を観察し、スライダによって各表示部において適当な画像が表示されるように撮影準備を行う。なお、この撮影準備は、例えば公知の作動距離調整法、合焦方法、C−gate調整方法等を採用し、制御部925によって自動的に行われてもよい。
また、本実施例において、測定画面5000には、サークル数変更ボタン5007、および自動位置検出ボタン5008も併せて設けられる。ここでは、後述するサークルが3つの場合(サークル数変更ボタン5007参照)であって、自動的に選択されたサークル中心が視神経乳頭(自動位置検出ボタン5008参照)である場合について述べる。なお、サークル数変更ボタン5007を用いて、サークルの個数は変更することが可能である。また、自動位置検出ボタン5008は、視神経乳頭位置検出ボタンと黄斑位置検出ボタンを備えており、いずれかをチェックすることにより、視神経乳頭位置又は黄斑位置を自動で検出する。
本実施例において、サークルスキャンを行う位置は、眼底像表示部5201に表示される眼底像上に、それぞれサークル5202,5203,5204として重畳表示される。また、それぞれのサークルに応じた断層像は、それぞれ断層像表示部5301,5302,5303に表示される。なお、本実施例において、それぞれのサークル5202,5203,5204に対して眼底像の追尾(トラッキング)を行うことで常に同じ位置をスキャンするように構成されている。
所定数、本実施例では3つのサークルスキャンが行われ、断層像表示部5301,5302,5303の断層像が取得されることにより、測定画面5000を介して検者が指示する、或いは制御部925が実行する処理を検者が確認する必要がなくなる。これに伴い、表示制御部406は測定画面5000を、図11に示す次の選択画面6000に変更する。
選択画面6000には、眼底像表示部6101、複数の断層像表示部6301,6302,6303、および確定ボタン6005が設けられる。眼底像表示部6101には撮影した眼底像が表示され、断層像表示部6301,6302,6303の各々には、眼底像に重畳表示されるサークル6111,6112,6113の位置で取得された断層像が表示される。断層像表示部6301,6302,6303各々に設けられたチェックボックス6002,6003,6004は複数のサークルスキャン位置での断層像から所望の断層像を選択するために用いられる。選択された断層像に対しては、実施例1の場合と同様に、レポート作成の処理が実施される。なお、レポート画面は、サークルスキャン画像の場合にはマップ表示を行わない。それ以外は実施例1と同一であるため以降の説明を省略する。
以上に述べたように、本実施例によれば、視神経乳頭を中心として複数の異なる径にサークルに沿ったサークルスキャンを実施し、得られた断層像が複数並べて表示される(図8参照)。検者は、これら複数の断層像を見比べて評価し、診断に最も適したサークル径に対応する断層像を選択することができる。このように、複数の断層像を並べて表示することにより、従来の適切なサークル径を得るための種々の煩雑な操作を行うことなく、診断に適当な径のサークルに沿った断層像が容易に得られる。
上述したように、本実施例に係る眼科装置200は、取得手段(信号取得部401、画像生成部403)と、表示制御手段(表示制御部406)と、を備える。取得手段は、光源130からの光(測定光)を被検眼100の眼底で走査し、眼底上に設定された径の異なるサークル(5202,5203,5204)に沿って複数の断層像を取得する。取得された複数の断層像は、表示手段(表示部928)に並べて表示される。なお、上述した実施例では、並べて表示させる対象を断層像としているが、変形例として述べたように、断層像に換えて、層厚を示すチャート等の断層に関する情報として各種解析値を並べて表示してもよい。
(その他の実施例)
本発明は、上述の実施例の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する工程でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
本発明は、上述の実施例の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する工程でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
以上、実施例を参照して本発明について説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではない。本発明の趣旨に反しない範囲で変更された発明、及び本発明と均等な発明も本発明に含まれる。また、上述の各実施例及び変形例は、本発明の趣旨に反しない範囲で適宜組み合わせることができる。
200:眼科装置、 400:画像処理部、 403:画像生成部、 404:3次元画像生成部、 405:3次元画像抽出部、 406:表示制御部、 925:制御部、 928:表示部、 2000:選択画面、 2101:眼底像表示部、 2111:2112:サークル、 2301,2302:断層像表示部
Claims (15)
- 光源からの光を被検眼の眼底で走査することで前記被検眼の断層像を取得する取得手段と、
前記眼底の眼底像上で設定された径の異なるサークルに沿った複数の断層に関する情報を表示手段に並べて表示させる表示制御手段と、を備えることを特徴とする眼科装置。 - 前記複数の断層に関する情報は複数の断層像であることを特徴とする請求項1に記載の眼科装置。
- 前記取得された断層像から得た3次元画像から前記複数の断層像を生成する断層像再生成手段を更に備え、
前記表示制御手段は前記生成された断層像を前記表示手段に表示させることを特徴とする請求項2に記載の眼科装置。 - 前記複数の断層像の各々は、前記3次元画像におけるサークル上に位置する画像情報と、前記サークルの径方向に並び且つ前記サークルを中心とする所定の数の画像情報と、から生成されることを特徴とする請求項3に記載の眼科装置。
- 前記取得手段は前記眼底の眼底像上で設定された径の異なるサークルに沿って前記被検眼の断層像を取得し、
前記表示制御手段は前記取得された断層像を前記複数の断層像として前記表示制御手段に表示させることを特徴とする請求項2に記載の眼科装置。 - 前記複数のサークルの数および径の少なくともいずれかを変更する変更手段を更に備えることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の眼科装置。
- 前記複数のサークルの中心を眼底像上で指定する指定手段を更に備えることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の眼科装置。
- 前記複数のサークルの中心は、前記眼底の視神経乳頭であることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の眼科装置。
- 前記複数のサークルの中心は、前記眼底の黄斑であることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の眼科装置。
- 前記複数のサークルの中心は各々異なり、径の小さなサークルは径の大きなサークルの内部に配置されることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の眼科装置。
- 前記複数の断層に関する情報の一つを選択する選択手段を更に備えることを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載の眼科装置。
- 前記複数の断層に関する情報の各々は、範囲を360度とする角度を横軸とした図又は画像として表示されることを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1項に記載の眼科装置。
- 前記複数の断層に関する情報の各々は、横軸がサークルの周長に対応して生成された図又は画像として表示されることを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1項に記載の眼科装置。
- 光源からの光を被検眼の眼底で走査することで前記被検眼の断層像を取得する工程と、
前記眼底の眼底像上で設定された径の異なるサークルに沿った複数の断層に関する情報を表示手段に並べて表示させる工程と、を含むことを特徴とする眼科装置の制御方法。 - コンピュータによって実行されると、該コンピュータに請求項14に記載の眼科装置の制御方法の各工程を実行させる、プログラム。
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