JP2021040855A - スリットランプ顕微鏡、眼科情報処理装置、眼科システム、スリットランプ顕微鏡の制御方法、プログラム、及び記録媒体 - Google Patents
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Abstract
Description
第1の態様に係るスリットランプ顕微鏡の例を図1に示す。
照明系2は、被検眼Eの前眼部にスリット光を照射する。符号2aは、照明系2の光軸(照明光軸)を示す。照明系2は、従来のスリットランプ顕微鏡の照明系と同様の構成を備えていてよい。例えば、図示は省略するが、照明系2は、被検眼Eから遠い側から順に、照明光源と、正レンズと、スリット形成部と、対物レンズとを含む。
撮影系3は、照明系2からのスリット光が照射されている前眼部を撮影する。符号3aは、撮影系3の光軸(撮影光軸)を示す。本態様の撮影系3は、光学系4と、撮像素子5とを含む。
移動機構6は、照明系2及び撮影系3を移動する。移動機構6は、例えば、照明系2及び撮影系3が搭載された可動ステージと、制御部7から入力される制御信号にしたがって動作するアクチュエータと、このアクチュエータにより発生された駆動力に基づき可動ステージを移動する機構とを含む。他の例において、移動機構6は、照明系2及び撮影系3が搭載された可動ステージと、図示しない操作デバイスに印加された力に基づき可動ステージを移動する機構とを含む。操作デバイスは、例えばレバーである。可動ステージは、少なくともX方向に移動可能であり、更にY方向及び/又はZ方向に移動可能であってよい。
制御部7は、スリットランプ顕微鏡1の各部を制御する。例えば、制御部7は、照明系2の要素(照明光源、スリット形成部、合焦機構など)、撮影系3の要素(合焦機構、撮像素子など)、移動機構6、データ処理部8、出力部9などを制御する。また、制御部7は、照明系2と撮影系3との相対位置を変更するための制御を実行可能であってもよい。
データ処理部8は、各種のデータ処理を実行する。処理されるデータは、スリットランプ顕微鏡1により取得されたデータ、及び、外部から入力されたデータのいずれでもよい。例えば、データ処理部8は、撮影系3によって取得された画像を処理することができる。なお、データ処理部8の構成や機能については、本態様での説明に加え、他の態様においても説明する。
出力部9は、スリットランプ顕微鏡1から情報を出力する。出力部9は、典型的には、スリットランプ顕微鏡1と他の装置との間におけるデータ通信を行う通信デバイス(通信部)、及び、情報を表示する表示デバイス(表示部)のいずれか一方又は双方を含む。また、出力部9は、記録媒体に情報を書き込む記録デバイス(データライター、ドライブ装置等)、印刷媒体に情報を記録するプリンターなどを含んでもよい。
図1に示す要素に加え、スリットランプ顕微鏡1は操作デバイスを備えていてよい。或いは、操作デバイスは、スリットランプ顕微鏡1の周辺機器であってもよい。操作デバイスは、スリットランプ顕微鏡1を操作するためのデバイスや、情報を入力するためのデバイスを含む。操作デバイスは、例えば、ボタン、スイッチ、レバー、ダイアル、ハンドル、ノブ、マウス、キーボード、トラックボール、操作パネルなどを含む。タッチスクリーンのように、表示デバイスと操作デバイスとが一体化したデバイスが用いられてもよい。被検者や補助者は、表示デバイス及び操作デバイスを用いることで、スリットランプ顕微鏡1の操作を行うことができる。
被検眼Eに対するスリットランプ顕微鏡1のアライメントについて説明する。一般に、アライメントは、被検眼Eの撮影や測定のために好適な位置に装置光学系を配置させる動作である。本態様のアライメントは、図3に示すような動画像(複数の前眼部画像)を取得するために好適な位置に照明系2及び撮影系3を配置させる動作である。
スリットランプ顕微鏡1は、被検眼Eを固視させるための光(固視光)を出力する固視系を備えていてよい。固視系は、典型的には、少なくとも1つの可視光源(固視光源)、又は、風景チャートや固視標等の画像を表示する表示デバイスを含む。固視系は、例えば、照明系2又は撮影系3と同軸又は非同軸に配置される。固視系は、装置光学系の光路を通じて固視標を被検者に提示する内部固視系、及び/又は、当該光路の外から固視標を被検者に提示する外部固視系を含んでいてよい。
スリットランプ顕微鏡1の動作を説明する。動作の一例を図5に示す。
撮影開始に対応し、スリットランプ顕微鏡1は、まず、被検眼Eに対する照明系2及び撮影系3のアライメントを行う。被検眼Eの角膜頂点や瞳孔中心に光学系光軸を合わせるための一般的なアライメントと異なり、ステップS1のアライメントは、ステップS2で行われる前眼部スキャンの開始位置に照明系2及び撮影系3を配置させるために実行される。
スリットランプ顕微鏡1は、前述した要領で、照明系2によるスリット光の照射と、撮影系3による動画撮影と、移動機構6による照明系2及び撮影系3の移動とを組み合わせることで、被検眼Eの前眼部をスキャンする。
再構成部82は、ステップS2で収集された複数の前眼部画像に3次元再構成を適用する。これにより、3次元再構成画像が構築される。
セグメンテーション部83は、ステップS3で構築された3次元再構成画像にセグメンテーションを適用して水晶体領域を特定する。
ステップS4で特定された水晶体領域は、XYZ座標系で定義された3次元画像である。レンダリング部81は、この水晶体領域に対してXY平面へのプロジェクションを適用する。これにより、徹照像に類似した、水晶体内の混濁状態を表すプロジェクション画像が構築される。
制御部7は、ステップS5で構築されたプロジェクション画像を、出力部9の表示部に表示させる。
本態様のスリットランプ顕微鏡1が奏する幾つかの効果について説明する。
本態様では、眼科情報処理装置について説明する。第1の態様において説明された事項のいずれかを本態様に組み合わせることが可能である。
本態様では、眼科撮影装置と情報処理装置と読影端末とを含む眼科システムについて説明する。眼科撮影装置は、少なくともスリットランプ顕微鏡(第1の態様のスキャン部)としての機能を有する。眼科撮影装置に含まれるスリットランプ顕微鏡は、第1の態様のスリットランプ顕微鏡であってよい。なお、眼科撮影装置は、レンダリング部を有していなくてよい。以下、第1の態様の要素や構成や符号を適宜に準用しつつ説明を行う。
本態様では、眼科撮影装置と情報処理装置と読影装置とを含む眼科システムについて説明する。第3の態様との相違は、読影端末の代わりに読影装置が設けられている点である。なお、第3の態様と第4の態様とを組み合わせ、読影端末及び読影装置の双方を含む眼科システムを構築することも可能である。以下、第1、第2及び第3の態様のいずれかの要素や構成や符号を適宜に準用しつつ説明を行う。
例示的な態様において実行されるレンダリングの幾つかの例を説明する。図14は、XY平面に定義されたプロジェクション画像を構築するためのレンダリングの例を示す。符号Kは、図3に示す複数の前眼部画像F1〜FNの3次元再構成画像(例えばスタックデータ)を示す。例示的な態様のレンダリング部は、Z方向へのプロジェクションを3次元再構成画像Kに適用する。それにより、Z方向に直交するXY平面に定義されたレンダリング画像(プロジェクション画像)Gが構築される。
2 照明系
3 撮影系
4 光学系
5 撮像素子
6 移動機構
7 制御部
8 データ処理部
9 出力部
81 レンダリング部
82 再構成部
83 セグメンテーション部
Claims (17)
- 被検眼の前眼部をスリット光でスキャンして複数の断面画像を収集するスキャン部と、
前記複数の断面画像に基づく3次元画像にレンダリングを適用するレンダリング部と
を含む、スリットランプ顕微鏡。 - 前記レンダリング部は、所定の平面に対するプロジェクションを前記3次元画像に適用する、
請求項1のスリットランプ顕微鏡。 - 前記所定の平面は、前記被検眼の奥行き方向に直交する、
請求項2のスリットランプ顕微鏡。 - 前記スキャン部により収集された前記複数の断面画像に3次元再構成を適用する再構成部と、
前記3次元画像を設定するために、前記再構成部により構築された3次元再構成画像にセグメンテーションを適用するセグメンテーション部と
を更に含む、請求項1〜3のいずれかのスリットランプ顕微鏡。 - 前記セグメンテーション部は、前記3次元再構成画像から水晶体領域を特定し、
前記3次元画像は、前記水晶体領域の少なくとも一部を含む、
請求項4のスリットランプ顕微鏡。 - 前記レンダリング部は、前記水晶体領域に前記レンダリングを適用する、
請求項5のスリットランプ顕微鏡。 - 前記セグメンテーション部は、前記水晶体領域にセグメンテーションを適用して、前記被検眼の奥行き方向における部分領域を特定し、
前記レンダリング部は、前記部分領域に前記レンダリングを適用する、
請求項5のスリットランプ顕微鏡。 - 前記セグメンテーション部は、前記水晶体領域から嚢領域及び核領域の少なくとも一方の領域を特定し、この領域に基づいて前記部分領域を特定する、
請求項7のスリットランプ顕微鏡。 - 前記スキャン部は、
前記前眼部に前記スリット光を照射する照明系と、
前記照明系とは異なる方向から前記前眼部を撮影する撮影系と、
前記照明系及び前記撮影系を移動する移動機構と
を含む、
請求項1〜8のいずれかのスリットランプ顕微鏡。 - 前記撮影系は、
前記スリット光が照射された前記前眼部からの光を導く光学系と、
前記光学系により導かれた前記光を撮像面で受光する撮像素子と
を含み、
前記照明系の光軸に沿う物面と前記光学系と前記撮像面とがシャインプルーフの条件を満足する、
請求項9のスリットランプ顕微鏡。 - 前記レンダリング部により構築されたレンダリング画像を表示する表示部を更に含む、
請求項1〜10のいずれかのスリットランプ顕微鏡。 - 被検眼の前眼部をスリット光でスキャンして収集された複数の断面画像を受け付ける受付部と、
前記複数の断面画像に基づく3次元画像にレンダリングを適用するレンダリング部と
を含む、眼科情報処理装置。 - スリットランプ顕微鏡と情報処理装置と読影端末とを含む眼科システムであって、
前記スリットランプ顕微鏡は、
被検眼の前眼部をスリット光でスキャンして複数の断面画像を収集するスキャン部と、
前記スキャン部により収集された前記複数の断面画像を含む第1送信情報を、通信回線を通じて前記情報処理装置に送信する送信部と
を含み、
前記情報処理装置は、
前記第1送信情報を受信する受信部と、
前記第1送信情報を記憶する記憶部と、
前記第1送信情報に含まれる前記複数の断面画像を少なくとも含む第2送信情報を、通信回線を通じて前記読影端末に送信する送信部と
を含み、
前記読影端末は、
前記第2送信情報を受信する受信部と、
前記第2送信情報に含まれる前記複数の断面画像に基づく3次元画像にレンダリングを適用するレンダリング部と、
前記レンダリング部により構築されたレンダリング画像をユーザが読影するためのユーザーインターフェイスと、
前記ユーザーインターフェイスを用いて入力された情報を含む第3送信情報を、通信回線を通じて前記情報処理装置に送信する送信部と
を含み、
前記情報処理装置は、前記受信部により前記第3送信情報を受信し、前記第3送信情報を前記第1送信情報に関連付けて前記記憶部に記憶する、
眼科システム。 - スリットランプ顕微鏡と情報処理装置と読影装置とを含む眼科システムであって、
前記スリットランプ顕微鏡は、
被検眼の前眼部をスリット光でスキャンして複数の断面画像を収集するスキャン部と、
前記スキャン部により収集された前記複数の断面画像を含む第1送信情報を、通信回線を通じて前記情報処理装置に送信する送信部と
を含み、
前記情報処理装置は、
前記第1送信情報を受信する受信部と、
前記第1送信情報を記憶する記憶部と、
前記第1送信情報に含まれる前記複数の断面画像を少なくとも含む第2送信情報を、通信回線を通じて前記読影装置に送信する送信部と
を含み、
前記読影装置は、
前記第2送信情報を受信する受信部と、
前記第2送信情報に含まれる前記複数の断面画像に基づく3次元画像にレンダリングを適用するレンダリング部と、
前記レンダリング部により構築されたレンダリング画像を読影する読影処理部と、
前記読影処理部により取得された情報を含む第4送信情報を、通信回線を通じて前記情報処理装置に送信する送信部と
を含み、
前記情報処理装置は、前記受信部により前記第4送信情報を受信し、前記第4送信情報を前記第1送信情報に関連付けて前記記憶部に記憶する、
眼科システム。 - プロセッサと、被検眼の前眼部をスリット光でスキャンして複数の断面画像を収集するスキャン部とを含むスリットランプ顕微鏡を制御する方法であって、
前記スキャン部により収集された前記複数の断面画像に基づく3次元画像にレンダリングを適用する処理を、前記プロセッサに実行させる、
スリットランプ顕微鏡の制御方法。 - 請求項15の方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
- 請求項16のプログラムが記録された、コンピュータ可読な非一時的記録媒体。
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