JP2021058284A - 検出装置、プログラム及び検出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】水晶体赤道部の位置をより正確に検出できる装置、プログラム又は方法を提供する。【解決手段】被検眼の断層画像を取得し（Ｓ１）、断層画像上に表された水晶体前面及び後面等を特定する（Ｓ２〜Ｓ４）。水晶体前面の形状を後面にも有した第１仮水晶体を設定する（Ｓ５）。水晶体後面の形状を前面にも有した第２仮水晶体を設定する（Ｓ６）。水晶体前面に沿う曲線と水晶体後面に沿う曲線とから定まる第３仮水晶体を設定する（Ｓ７）。第１〜第３仮水晶体の赤道部を特定する（Ｓ８〜Ｓ１０）。各赤道部を頂点とした三角形の重心点を検出する（Ｓ１１）。左右の重心点間を結ぶ直線を重心点間直線として設定する（Ｓ１２）。第３仮水晶体の赤道部から重心点間直線に降ろした垂線の交点を検出する（Ｓ１３）。ステップＳ１１、１３で検出した重心点又は交点を赤道部とした第４仮水晶体を設定する（Ｓ１４）。第４仮水晶体を表示部に表示させる（Ｓ１５）。【選択図】図３

Description

本発明は水晶体の赤道部の位置を検出する装置、プログラム及び方法に関する。

眼科検査のために用いられる検査装置として、光干渉断層法（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ：ＯＣＴ）により前眼部の断層画像を撮影する光干渉断層撮影装置が知られている。ＯＣＴによる断層画像においては、虹彩で測定光が遮られることにより、虹彩の裏側に位置する水晶体の赤道部が断層画像に写っていない場合がある。なお、本明細書において水晶体の赤道部とは水晶体の最大径部をいう。水晶体赤道部の位置は、例えば白内障治療のために眼内レンズを眼内に挿入する場合において眼内レンズの固定位置を定める際や、挿入された眼内レンズの固定位置を推定する際などに有益な情報となる。

水晶体赤道部の位置の検出に関し、特許文献１、２には、水晶体が撮影される中央部の形状に基づいて赤道部の位置を推定する方法が記載されている。この方法では、水晶体前面に沿う曲線と、水晶体後面に沿う曲線とが交わる点を赤道部の位置として推定している。また特許文献２では、推定した赤道部位置で眼内レンズが固定されていると推定している。

特開２０１８−１５４４０号公報 特許第５８７５０９０号公報

ところで、超音波生体顕微鏡（Ｕｌｔｒａｓｏｕｎｄ Ｂｉｏｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）を用いれば、水晶体赤道部を含んだ形状を取得することができる。本発明者が検証したところ、特許文献１、２と同様の方法で得られた赤道部位置は、超音波生体顕微鏡による測定で得られた水晶体赤道部の位置と違っている。水晶体赤道部の位置をより正確に検出するためには超音波生体顕微鏡を用いればよいが、超音波生体顕微鏡による測定はＯＣＴ測定に比べて手間がかかり、また被検者の負担が大きい。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、水晶体赤道部が写っていない断層画像に基づいて水晶体赤道部の位置をより正確に検出できる装置、プログラム又は方法を提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明の検出装置は、
被検眼の断層画像を取得する画像取得部と、
前記断層画像上に表された水晶体前面の形状を後面にも有した第１仮水晶体を設定する第１設定部と、
前記断層画像上に表された水晶体後面の形状を前面にも有した第２仮水晶体を設定する第２設定部と、
前記断層画像上に表された水晶体前面に沿う曲線と水晶体後面に沿う曲線とから定まる第３仮水晶体を設定する第３設定部と、
前記第１仮水晶体の赤道部である第１仮赤道部を取得する第１取得部と、
前記第２仮水晶体の赤道部である第２仮赤道部を取得する第２取得部と、
前記第３仮水晶体の赤道部である第３仮赤道部を取得する第３取得部と、
前記第１仮赤道部と前記第２仮赤道部と前記第３仮赤道部とを頂点とした三角形の重心点を取得する重心点取得部と、
を備える。

また本発明の検出装置は、
被検眼の断層画像を取得する画像取得部と、
前記断層画像上に表された水晶体前面に沿う第１前面曲線を設定する第１前面曲線設定部と、
前記断層画像上の水晶体後面の位置に、前記断層画像上に表された水晶体前面の形状で定まる第１後面曲線を設定する第１後面曲線設定部と、
前記断層画像上の水晶体前面の位置に、前記断層画像上に表された水晶体後面の形状で定まる第２前面曲線を設定する第２前面曲線設定部と、
前記断層画像上に表された水晶体後面に沿う第２後面曲線を設定する第２後面曲線設定部と、
前記第１前面曲線と前記第１後面曲線との交点である第１交点を取得する第１交点取得部と、
前記第２前面曲線と前記第２後面曲線との交点である第２交点を取得する第２交点取得部と、
前記第１前面曲線と前記第２後面曲線との交点である第３交点を取得する第３交点取得部と、
前記第１交点と前記第２交点と前記第３交点とを頂点とした三角形の重心点を取得する重心点取得部と、
を備える。

また本発明のプログラムは、
被検眼の断層画像を取得する画像取得部と、
前記断層画像上に表された水晶体前面の形状を後面にも有した第１仮水晶体を設定する第１設定部と、
前記断層画像上に表された水晶体後面の形状を前面にも有した第２仮水晶体を設定する第２設定部と、
前記断層画像上に表された水晶体前面に沿う曲線と水晶体後面に沿う曲線とから定まる第３仮水晶体を設定する第３設定部と、
前記第１仮水晶体の赤道部である第１仮赤道部を取得する第１取得部と、
前記第２仮水晶体の赤道部である第２仮赤道部を取得する第２取得部と、
前記第３仮水晶体の赤道部である第３仮赤道部を取得する第３取得部と、
前記第１仮赤道部と前記第２仮赤道部と前記第３仮赤道部とを頂点とした三角形の重心点を取得する重心点取得部と、
してコンピュータを機能させる。

また本発明の検出方法は、
被検眼の断層画像を取得する画像取得ステップと、
前記断層画像上に表された水晶体前面の形状を後面にも有した第１仮水晶体を設定する第１設定ステップと、
前記断層画像上に表された水晶体後面の形状を前面にも有した第２仮水晶体を設定する第２設定ステップと、
前記断層画像上に表された水晶体前面に沿う曲線と水晶体後面に沿う曲線とから定まる第３仮水晶体を設定する第３設定ステップと、
前記第１仮水晶体の赤道部である第１仮赤道部を取得する第１取得ステップと、
前記第２仮水晶体の赤道部である第２仮赤道部を取得する第２取得ステップと、
前記第３仮水晶体の赤道部である第３仮赤道部を取得する第３取得ステップと、
前記第１仮赤道部と前記第２仮赤道部と前記第３仮赤道部とを頂点とした三角形の重心点を取得する重心点取得ステップと、
を備える。

本発明者が検証したところ、本発明で得られる重心点は、特許文献１、２と同様の方法で得られた赤道部の位置よりも、超音波生体顕微鏡の測定から得られる赤道部位置に対する水晶体の厚み方向における誤差が小さいことが判明した。すなわち、本発明で得られる重心点は、水晶体の厚み方向においては実際の赤道部により近い位置に検出される。よって、本発明で得られる重心点に基づいて水晶体赤道部の位置をより正確に検出できる。

ＯＣＴ装置の構成図である。 眼を正面から見た図であり、断層画像を得るための測定光のスキャン方向を説明する図である。 水晶体の赤道部の位置を検出する処理のフローチャートである。 図３のステップＳ５の詳細な処理として第１仮水晶体の設定処理のフローチャートである。 図３のステップＳ６の詳細な処理として第２仮水晶体の設定処理のフローチャートである。 図３のステップＳ７の詳細な処理として第３仮水晶体の設定処理のフローチャートである。 図３のステップＳ１で取得する断層画像の模式図である。 断層画像中に図３のステップＳ５で設定する第１仮水晶体を例示した図である。 断層画像中に図３のステップＳ６で設定する第２仮水晶体を例示した図である。 断層画像中に図３のステップＳ７で設定する第３仮水晶体を例示した図である。 断層画像中に図３のステップＳ１１、Ｓ１２、Ｓ１３で得られる重心点、重心点間直線及び垂線の交点を例示した図である。 断層画像中に図３のステップＳ１４で設定する第４仮水晶体を例示した図である。 正常例の断層画像を示し、その断層画像中に図３の各ステップで得られる仮水晶体、重心点、重心点間直線等を表した図である。 白内障例の断層画像を示し、その断層画像中に図３の各ステップで得られる仮水晶体、重心点、重心点間直線等を表した図である。

以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。図１は、ＯＣＴ装置１（ＯＣＴ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）の構成図を示している。ＯＣＴ装置１は、光干渉断層法（ＯＣＴ）により被検眼の前眼部の断層画像を撮影する装置である。ＯＣＴ装置１は、低コヒーレント光源光を、被検眼へ照射する測定光と参照光とにそれぞれ分岐させ、測定光の被検眼からの反射光と参照光との干渉光に基づいて、前眼部の断層画像を取得する。またＯＣＴ装置１は、測定光を被検眼上で走査することで、被検眼の広い範囲から断層画像を取得する。

具体的には、ＯＣＴ装置１は、前眼部の断層画像を測定する測定部３と、測定した断層画像等、各種情報を記憶する不揮発性の記憶部１１と、オペレータが各種入力操作を行う操作部１２と、断層画像等の表示を行う表示部１３と、これらに接続された制御部２とを備えている。なお、ＯＣＴ装置１は、断層画像撮影用の光（測定光など）の出入りが行われる検査窓（図示外）と、その検査窓の正面に被検眼が位置するように被検者の顔を支持する支持部（顎受け部や額当て部）（図示外）も備えている。

測定部３は公知のＯＣＴ装置の測定部と同様に構成されている。すなわち、低コヒーレント光源光を出射する光源４、光源４の光を測定光と参照光とに分岐させて、測定光を被検眼に照射し、その反射光と参照光との干渉光を得る干渉光学系５、測定光を被検眼上で走査させる走査部６、干渉光学系５で得られた干渉光を断層画像信号として検出する光検出部７、被検眼の位置を検出するためのアライメント光を被検眼に照射するアライメント光学系８、被検眼の視線（視軸）を測定部３の光軸に応じた方向に誘導するための固視灯を被検眼に照射する固視灯光学系９、及び被検眼に照射したアライメント光の位置に基づいて被検眼と測定部３との位置関係が所定関係となるように測定部３の光学系をＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向に移動させる駆動部１０などを備えている。なお、Ｚ方向は被検眼の前後方向（深さ方向）に相当する方向であり、Ｘ方向はＺ方向に直角な方向であり、Ｙ方向はＸ方向及びＺ方向の両方に直角な方向である。測定部３（光検出部７）で測定された干渉光信号（断層画像信号）は制御部２に送られる。

操作部１２は例えば測定部３による断層画像の各種測定条件を設定するための操作部、測定部３による断層画像の測定開始を指示するための操作部、記憶部１１に記憶された断層画像のうち解析対象の断層画像を選択するための操作部などから構成される。操作部１２は機械的なスイッチであってもよいし、表示部１３の画面に配設されたタッチパネルであってもよい。また、操作部１２は、どの位置（方向）の断層画像を測定するのかの設定や、全方向の断層画像を測定するのかの設定をする操作部も含んでいる。

制御部２は、ＣＰＵ１４、ＲＡＭ（図示外）、及びＲＯＭ等の不揮発性メモリ１５を備えている。制御部２は、測定部３による断層画像の測定や、記憶部１１への情報の書き込み及び読み出しや、表示部１３の表示などを制御する。また制御部２は、操作部１２からの各種入力操作を受け付けて、受け付けた入力操作に応じた処理を実行する。制御部２は、断層画像の測定の際には、図２に示すように、被検眼を正面で見て瞳孔内の一点１００（以下、測定中心点という）を中心とした円における径方向に沿って測定光が走査（Ｂ−スキャンという）されるように測定部３の走査部６を制御することで、その径方向に伸びた直線で前眼部を切った１枚の断層画像を得る。このとき、操作部１２からの入力操作に基づいて、どの位置（方向）の断層画像を測定するのかも設定可能となっている。

加えて、制御部２は、操作部１２により、全方向の断層画像の測定モードが設定されたときには、走査部６を制御して、Ｂ−スキャンを、測定中心点１００を中心とした円周方向に走査させることで（Ｃ−スキャンという）、円周方向に沿った複数の位置で断層画像を得ることもできる。Ｃ−スキャンの走査間隔は例えば５度間隔以上（３６枚以上の断層画像）とすることができるが、それ以外の角度間隔であってもよい。なお、測定中心点１００は、測定部３のアライメント光学系８及び固視灯光学系９に基づくアライメントにより、被検眼の視軸、光軸、角膜頂点などの位置に設定される。なお、眼の視軸は、眼の注視点と中心窩を結ぶ線である。眼の光軸は角膜の中央と水晶体の中央を結ぶ線である。

制御部２は、測定部３から送られてきた断層画像信号（干渉光信号）を演算することで断層画像を取得し、取得した断層画像を表示部１３に表示させたり、記憶部１１に記憶させたりする。制御部２は、断層画像を記憶部１１に記憶させる場合には、被検者、被検眼を特定できる情報（被検者の氏名や、左眼、右眼のどちらの眼であるのか）、どの位置で切った断層画像であるのかの情報、及び測定日時などと対応付けて断層画像を記憶部１１に記憶させる。さらに制御部２のメモリ１５には、制御部２が実行する各種処理のプログラム１６が実装されている。このプログラム１６は水晶体の赤道部の位置を検出する処理のプログラムを含んでいる。

以下、制御部２が実行する、水晶体の赤道部の位置を検出する処理の詳細を説明する。図３はこの処理のフローチャートの一例を示す。図３の処理はプログラム１６（図２参照）が読み出されることにより実行される。図３の処理を開始すると、制御部２のＣＰＵ１４は、解析対象の前眼部の断層画像を取得する（Ｓ１）。このとき、断層画像の測定を未だ行っていない場合には、測定部３に断層画像の測定を行わせて、測定した断層画像を取得する。また、既に断層画像の測定を行っている場合には、記憶部１１から対象とする断層画像を読み出す。

ここで、図７は、ステップＳ１で取得する断層画像の模式図を示している。図３の断層画像には、角膜２１、虹彩２２、水晶体２３（水晶体嚢）といった前眼部の各部が写っている。ただし、水晶体２３は中央部のみが写っており、虹彩２２で光が遮られる水晶体２３の赤道部（外周部）周辺の形状は写っていない。

次に、ステップＳ１で取得した断層画像中に表された水晶体前面２３ａ（図７参照）及び水晶体後面２３ｂ（図７参照）を特定する（Ｓ２）。この特定は例えば以下のように行えばよい。すなわち、水晶体前面及び後面の形状のサンプル画像を記憶部１１に記憶しておく。そして、断層画像中の各部の境界線を検出して、境界線で規定される各形状と上記サンプル画像とを照合するテンプレートマッチングを行い、サンプル画像と類似度が高い形状部分を水晶体前面２３ａ又は後面２３ｂとして特定する。なお、テンプレートマッチングに代えて、断層画像を表示部１３に表示させて、表示させた断層画像中にポインタを表示させる。そして、オペレータによる操作部１２の入力操作に基づいて、断層画像中の水晶体前面２３ａ又は後面２３ｂをポインタで指示させることで、水晶体前面２３ａ又は後面２３ｂを特定してもよい。なお、断層画像中に表された水晶体前面の実像部２３ａは、水晶体前嚢の中央部を示している。また、断層画像中に表された水晶体後面の実像部２３ｂは、水晶体後嚢の中央部を示している。

次に、ステップＳ２で特定した水晶体前面２３ａの頂点２３ｃ（図７参照）と、水晶体後面２３ｂの頂点２３ｄ（図７参照）をそれぞれ特定する（Ｓ３）。具体的には例えば水晶体前面２３ａの形状を近似した曲線を最小二乗法等で求めて、この近似曲線上で曲率が極大又は極小になる点を、水晶体前面２３ａの頂点２３ｃとして求める。同様に、水晶体後面２３ｂの形状の近似曲線を最小二乗法等で求めて、この近似曲線上で曲率が極大又は極小になる点を、水晶体後面２３ｂの頂点２３ｄとして求める。なお、上記近似曲線は円であってもよいし、楕円であってもよいし、２次以上の多項式であってもよいし、三角関数、指数関数、対数関数で近似した曲線であってもよい。

次に、ステップＳ３で特定した各頂点２３ｃ、２３ｄを通る直線を水晶体中心線２４（図７参照）として設定する（Ｓ４）。水晶体中心線２４は水晶体の中心を通る、被検眼の深さ方向（言い換えれば前後方向）（さらに言い換えれば図７の紙面の上下方向）に延びた直線である。

次に、ステップＳ１で取得した断層画像上、言い換えれば断層画像が示される２次元平面上に、水晶体前面２３ａの形状を後面にも有した第１仮水晶体２５（図８参照）を設定する（Ｓ５）。具体的にはステップＳ５として例えば図４の処理を実行する。すなわち、ステップＳ１で取得した断層画像上、言い換えれば断層画像が示される２次元平面上に、ステップＳ２で特定した水晶体前面２３ａに沿った曲線２５ａ（図８参照）を設定する（Ｓ２１）。この曲線２５ａを第１前面曲線として、第１前面曲線２５ａは、水晶体前面２３ａの形状を曲率半径が一定の曲線である円で近似して、この近似円の一部（つまり円弧）として表される。第１前面曲線２５ａは最小二乗法等の公知の近似法で求めればよい。ステップＳ２１は、水晶体前面２３ａの形状を近似した円を求めることと同義である。また、第１前面曲線２５ａの円は例えば水晶体前面２３ａの頂点２３ｃを通り、かつ、中心が水晶体中心線２４の延長線上における頂点２３ｃよりも後ろ側（硝子体側）に位置する円として表される。第１前面曲線２５ａは、角膜側に凸の円弧として表される。

次に、ステップＳ１で取得した断層画像上、言い換えれば断層画像が示される２次元平面上の水晶体後面２３ｂの位置に、水晶体前面２３ａの形状で定まる曲線２５ｂ（図８参照）を設定する（Ｓ２２）。この曲線２５ｂを第１後面曲線として、第１後面曲線２５ｂは、具体的には、水晶体後面２３ｂの頂点２３ｄを通り、かつ、中心が水晶体中心線２４の延長線上における頂点２３ｄよりも前側（角膜側）に位置し、かつ、第１前面曲線２５ａと同一の曲率半径の円の一部（つまり円弧）として表される。第１後面曲線２５ｂは、第１前面曲線２５ａと反対側（硝子体側）に凸の円弧として表される。

ステップＳ２１、Ｓ２２で設定した第１前面曲線２５ａ及び第１後面曲線２５ｂにより第１仮水晶体２５の外周形状が定まる。第１仮水晶体２５は、断層画像上に表された水晶体実像部２３（水晶体中央部）の最大厚み（具体的には例えば前側頂点２３ｃと後側頂点２３ｄとの距離）と同一の最大厚みを有し、かつ、水晶体中心線２４に対して対称な形状を有し、かつ、前面と後面が共に水晶体前面２３ａで定まる曲率半径の円弧で表された形状を有する。

図３の処理に戻り、次に、ステップＳ１で取得した断層画像上、言い換えれば断層画像が示される２次元平面上に、水晶体後面２３ｂの形状を前面にも有した第２仮水晶体２６（図９参照）を設定する（Ｓ６）。具体的にはステップＳ６として例えば図５の処理を実行する。すなわち、ステップＳ１で取得した断層画像上、言い換えれば断層画像が示される２次元平面上に、ステップＳ２で特定した水晶体後面２３ｂに沿った曲線２６ｂ（図９参照）を設定する（Ｓ３１）。この曲線２６ｂを第２後面曲線として、第２後面曲線２６ｂは、水晶体後面２３ｂの形状を曲率半径が一定の曲線である円で近似して、この近似円の一部（つまり円弧）として表される。第２後面曲線２６ｂは最小二乗法等の公知の近似法で求めればよい。ステップＳ３１は、水晶体後面２３ｂの形状を近似した円を求めることと同義である。また、第２後面曲線２６ｂの円は例えば水晶体後面２３ｂの頂点２３ｄを通り、かつ、中心が水晶体中心線２４の延長線上における頂点２３ｄよりも前側（角膜側）に位置する円として表される。第２後面曲線２６ｂは、硝子体側に凸の円弧として表される。

次に、ステップＳ１で取得した断層画像上、言い換えれば断層画像が示される２次元平面上の水晶体前面２３ａの位置に、水晶体後面２３ｂの形状で定まる曲線２６ａ（図９参照）を設定する（Ｓ３２）。この曲線２６ａを第２前面曲線として、第２前面曲線２６ａは、具体的には、水晶体前面２３ａの頂点２３ｃを通り、かつ、中心が水晶体中心線２４の延長線上における頂点２３ｃよりも後ろ側（硝子体側）に位置し、かつ、第２後面曲線２６ｂと同一の曲率半径の円の一部（つまり円弧）として表される。第２前面曲線２６ａは、第２後面曲線２６ｂと反対側（角膜側）に凸の円弧として表される。

ステップＳ３１、Ｓ３２で設定した第２後面曲線２６ｂ及び第２前面曲線２６ａにより第２仮水晶体２６の外周形状が定まる。第２仮水晶体２６は、断層画像上に表された水晶体実像部２３（水晶体中央部）の最大厚みと同一の最大厚みを有し、かつ、水晶体中心線２４に対して対称な形状を有し、かつ、前面と後面が共に水晶体後面２３ｂで定まる曲率半径の円弧で表された形状を有する。

図３の処理に戻り、次に、ステップＳ１で取得した断層画像上、言い換えれば断層画像が示される２次元平面上に、ステップＳ２で特定した水晶体前面２３ａと水晶体後面２３ｂとから定まる第３仮水晶体２７（図１０参照）を設定する（Ｓ７）。具体的にはステップＳ７として例えば図６の処理を実行する。すなわち、ステップＳ１で取得した断層画像上、言い換えれば断層画像が示される２次元平面上に、水晶体前面２３ａに沿った曲線２７ａ（図１０参照）を設定する（Ｓ４１）。この曲線２７ａを第３前面曲線として、第３前面曲線２７ａは、水晶体前面２３ａの形状を曲率半径が一定の曲線である円で近似して、この近似円の一部（つまり円弧）として表される。第３前面曲線２７ａは最小二乗法等の公知の近似法で求めればよい。ステップＳ４１は、水晶体前面２３ａの形状を近似した円を求めることと同義である。また、第３前面曲線２７ａの円は例えば水晶体前面２３ａの頂点２３ｃを通り、かつ、中心が水晶体中心線２４の延長線上における頂点２３ｃよりも後ろ側（硝子体側）に位置する円として表される。第３前面曲線２７ａは、角膜側に凸の円弧として表される。また、第３前面曲線２７ａの円は、図４のステップＳ２１で設定した第１前面曲線２５ａの円と同じである。つまりステップＳ４１は実質的に図４のステップＳ２１と同じである。

次に、ステップＳ１で取得した断層画像上、言い換えれば断層画像が示される２次元平面上に、水晶体後面２３ｂに沿った曲線２７ｂ（図１０参照）を設定する（Ｓ４２）。この曲線２７ｂを第３後面曲線として、第３後面曲線２７ｂは、水晶体後面２３ｂの形状を曲率半径が一定の曲線である円で近似して、この近似円の一部（つまり円弧）として表される。第３後面曲線２７ｂは最小二乗法等の公知の近似法で求めればよい。ステップＳ４２は、水晶体後面２３ｂの形状を近似した円を求めることと同義である。また、第３後面曲線２７ｂの円は例えば水晶体後面２３ｂの頂点２３ｄを通り、かつ、中心が水晶体中心線２４の延長線上における頂点２３ｄよりも前側（角膜側）に位置する円として表される。第３後面曲線２７ｂは、硝子体側に凸の円弧として表される。また、第３後面曲線２７ｂの円は、図５のステップＳ３１で設定した第２後面曲線２６ｂの円と同じである。つまりステップＳ４２は実質的に図５のステップＳ３１と同じである。

ステップＳ４１、Ｓ４２で設定した第３前面曲線２７ａ及び第３後面曲線２７ｂにより第３仮水晶体２７の外周形状が定まる。第３仮水晶体２７は、断層画像上に表された水晶体実像部２３（水晶体中央部）の最大厚みと同一の最大厚みを有し、かつ、水晶体中心線２４に対して対称な形状を有する。なお、図６の処理による第３仮水晶体２７の設定方法は、特許文献１、２で示された水晶体形状の推定方法と同様である。なお、図３のステップＳ５〜Ｓ７はどの順番で実行してもよい。

図３の処理に戻り、次に、ステップＳ５で設定した、断層画像として示された第１仮水晶体２５の長径方向の両端に位置する赤道部２５ｃ、２５ｄ（図８参照）を第１仮赤道部として特定する（Ｓ８）。具体的には、第１仮水晶体２５の前面２５ａ（第１前面曲線）と後面２５ｂ（第１後面曲線）との交点である第１交点２５ｃ、２５ｄを第１仮赤道部として求める。

次に、ステップＳ６で設定した、断層画像として示された第２仮水晶体２６の長径方向の両端に位置する赤道部２６ｃ、２６ｄ（図９参照）を第２仮赤道部として特定する（Ｓ９）。具体的には、第２仮水晶体２６の前面２６ａ（第２前面曲線）と後面２６ｂ（第２後面曲線）との交点である第２交点２６ｃ、２６ｄを第２仮赤道部として求める。

次に、ステップＳ７で設定した、断層画像として示された第３仮水晶体２７の長径方向の両端に位置する赤道部２７ｃ、２７ｄ（図１０参照）を第３仮赤道部として特定する（Ｓ１０）。具体的には、第３仮水晶体２７の前面２７ａ（第３前面曲線）と後面２７ｂ（第３後面曲線）との交点である第３交点２７ｃ、２７ｄを第３仮赤道部として求める。なお、ステップＳ８〜Ｓ１０はどの順番で実行してもよい。

次に、ステップＳ８〜Ｓ１０で特定した各赤道部２５ｃ、２５ｄ、２６ｃ、２６ｄ、２７ｃ、２７ｄのうち、各仮水晶体２５〜２７の長径方向（言い換えれば、水晶体中心線２４に直角な方向）（さらに言い換えれば断層画像の紙面の左右方向）における一方の端に位置する第１〜第３仮赤道部２５ｃ、２６ｃ、２７ｃを頂点とした三角形２８（図１１参照）と、他方の端に位置する第１〜第３仮赤道部２５ｄ、２６ｄ、２７ｄを頂点とした三角形２９（図１１参照）の各重心点３０、３１（図１１参照）を検出する（Ｓ１１）。三角形の重心点は以下のようにして求めればよい。すなわち、三角形の各頂点と各底辺の中点を結ぶ線を引き、それら線の交点を重心点として求める。

次に、ステップＳ１で取得した断層画像上、言い換えれば断層画像が示される２次元平面上に、ステップＳ１１で検出した２つの重心点３０、３１の間を結ぶ直線３２（図１１参照）を重心点間直線として設定する（Ｓ１２）。

ここで、図１３、図１４は、図１のＯＣＴ装置１と同様のＯＣＴ装置により得られた前眼部の断層画像に対して図３の処理を実行し、各ステップで設定した水晶体中心線２４、仮水晶体２５〜２７、重心点３０、３１、重心点間直線３２等を該断層画像中に示した図である。図１３は水晶体が正常な被検眼Ａの断層画像を例示し、図１４は白内障と診断された被検眼Ｂの断層画像を例示している。また、図１３、図１４には、超音波生体顕微鏡の測定で得られた水晶体外周形状の断層像４０（以下ＵＢＭ画像という）をＯＣＴ断層画像に重ねて示している。図１３のＵＢＭ画像４０は、上記被検眼Ａに対する超音波生体顕微鏡による断層像である。図１４のＵＢＭ画像４０は、上記被検眼Ｂに対する超音波生体顕微鏡による断層像である。さらに、図１３、図１４には、ＵＢＭ画像４０から得られる左右の水晶体赤道部４１、４２を×の点で示している。

図１３、図１４に示すように、正常例、白内障例のいずれの場合であっても、重心点間直線３２上に実際の水晶体赤道部４１、４２が位置している。また、本発明者は、正常例１５眼、白内障例１５眼に対して、１眼につき、図２の２−８時、３−９時、４−１０時、６−１２時の４方向で断層画像を取得した。そして、正常例の６０画像（１５眼×４方向）、白内障例の６０画像（１５眼×４方向）のそれぞれに対して図３の処理を実行して、重心点及び重心点間直線を求めた。そして、重心点間直線と、ＵＢＭ画像から得られる赤道部との位置関係を評価した。その結果、いずれの例であっても、重心点間直線上にＵＢＭ画像の赤道部が位置していた。

以上より、ステップＳ１２で設定した重心点間直線３２（図１１参照）上に実際の赤道部が位置していると推定することができる。このことは、ステップＳ１１で検出した重心点３０、３１の深さ方向位置（水晶体中心線が延びた方向における位置）に実際の赤道部が位置していることを意味する。

一方、図１３、図１４に示すように、特許文献１、２と同様の方法で推定された赤道部２７ｃ、２７ｄ（ステップＳ１０で特定した第３仮赤道部）は、ＵＢＭ画像４０での赤道部４１、４２に対して水晶体の厚み方向（水晶体中心線の方向）における誤差が大きい。

また、図１３、図１４に示すように、ステップＳ１０で特定した第３仮赤道部２７ｃ、２７ｄから重心点間直線３２に垂線３３、３４を降ろし、その垂線３３、３４と重心点間直線３２との交点３５、３６は、実際の赤道部４１、４２により近い位置に検出されることが分かった。上記正常例の６０画像及び白内障例の６０画像（合計１２０画像）に対して交点３５、３６と実際の赤道部４１、４２との誤差を求めたところ、最大でも６６０μｍ（０．６６ｍｍ）の誤差であり、つまり、いずれの例であっても１ｍｍ以下の誤差であった。

そこで、図３の処理のステップＳ１３として、図１１に示すように、第３仮赤道部２７ｃ、２７ｄから重心点間直線３２に降ろした垂線３３、３４と、重心点間直線３２との交点３５、３６を検出する。

次に、ステップＳ１で取得した断層画像上、言い換えれば断層画像が示される２次元平面上に、ステップＳ１１で検出した左右の重心点３０、３１又はステップＳ１３で検出した左右の交点３５、３６を赤道部とし、かつ、ステップＳ３で特定した前側頂点２３ｃ及び後側頂点２３ｄを通る第４仮水晶体３７（図１２参照）を設定する（Ｓ１４）。このとき、第４仮水晶体３７の前面及び後面は例えば曲率半径が一定の円弧で表す。なお、第４仮水晶体３７の前面の曲率半径と、後面の曲率半径とは異なる場合もあるし、同じの場合もある。図１２、図１３、図１４の例では、重心点３０、３１を赤道部とした第４仮水晶体３７を示している。

次に、ステップＳ１１で検出した左右の重心点３０、３１や、ステップＳ１２で設定した重心点間直線３２や、ステップＳ１３で検出した交点３５、３６や、ステップＳ１４で設定した第４仮水晶体３７を、ステップＳ１１で取得した断層画像中に重ねて、表示部１３に表示させる（Ｓ１５）。ステップＳ１５では、重心点３０、３１や交点３５、３６の座標を表示部１３に表示させてもよい。その後、図３の処理を終了する。

このように、本実施形態によれば、断層画像中に水晶体の全体形状が写っていない場合であっても、水晶体の全体形状を模した第４仮水晶体３７が表示されるので、解析実施者（医師など）や被検者に、水晶体の全体形状を容易に把握させることができる。また、第４仮水晶体３７が表示されることで、水晶体の形状が正常か否か、水晶体が角膜中心線や視軸などの基準線に対してどの程度傾いているか、どの程度偏心しているのかなどを直感的に把握させることができる。

第４仮水晶体３７の赤道部（重心点３０、３１又は交点３５、３６）は実際の赤道部に近い位置に検出されるので、例えば眼内レンズを挿入する場合には、水晶体の赤道部の位置に眼内レンズを正確に固定できる。その結果、水晶体に対する傾斜を抑制した状態に眼内レンズを挿入できる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されず種々の変更が可能である。例えば、図３のステップＳ５〜Ｓ７、Ｓ１４では第１〜第４仮水晶体２５〜２７、３７の前面、後面として曲率が一定の円弧で近似した例を示した。しかし、これに限定されず、楕円、２次以上の多項式、三角関数、指数関数、対数関数などで近似してもよい。

なお、上記実施形態において、制御部２が本発明の検出装置に相当する。図３の処理が本発明の検出方法に相当する。図３のステップＳ１を実行する制御部２が本発明の画像取得部に相当し、ステップＳ１が画像取得ステップに相当する。ステップＳ５を実行する制御部２が第１設定部に相当し、ステップＳ５が第１設定ステップに相当する。ステップＳ６を実行する制御部２が第２設定部に相当し、ステップＳ６が第２設定ステップに相当する。ステップＳ７を実行する制御部２が第３設定部に相当し、ステップＳ７が第３設定ステップに相当する。ステップＳ８を実行する制御部２が第１取得部及び第１交点取得部に相当し、ステップＳ８が第１取得ステップに相当する。ステップＳ９を実行する制御部２が第２取得部及び第２交点取得部に相当し、ステップＳ９が第２取得ステップに相当する。ステップＳ１０を実行する制御部２が第３取得部及び第３交点取得部に相当し、ステップＳ１０が第３取得ステップに相当する。ステップＳ１１を実行する制御部２が重心点取得部に相当し、ステップＳ１１が重心点取得ステップに相当する。

図４のステップＳ２１、図６のステップＳ４１を実行する制御部２が第１前面曲線設定部に相当する。図４のステップＳ２２を実行する制御部２が第１後面曲線設定部に相当する。図５のステップＳ３１、図６のステップＳ４２を実行する制御部２が第２後面曲線設定部に相当する。図５のステップＳ３２を実行する制御部２が第２前面曲線設定部に相当する。

図３のステップＳ１２を実行する制御部２が直線取得部に相当する。ステップＳ１３を実行する制御部２が交点取得部に相当する。ステップＳ１４、Ｓ１５を実行する制御部２が表示制御部に相当する。

１ ＯＣＴ装置
２ 制御部
３ 測定部
１３ 表示部
１６ プログラム
２３ 水晶体実像部
２５ 第１仮水晶体
２５ａ 第１前面曲線
２５ｂ 第１後面曲線
２５ｃ、２５ｄ 第１仮水晶体の赤道部（第１仮赤道部）
２６ 第２仮水晶体
２６ａ 第２前面曲線
２６ｂ 第２後面曲線
２６ｃ、２６ｄ 第２仮水晶体の赤道部（第２仮赤道部）
２７ 第３仮水晶体
２７ａ 第３前面曲線
２７ｂ 第３後面曲線
２７ｃ、２７ｄ 第３仮水晶体の赤道部（第３仮赤道部）
３０、３１ 三角形の重心点
３２ 重心点間直線
３５、３６ 垂線と重心点間直線との交点
３７ 第４仮水晶体

Claims (10)

1. 被検眼の断層画像を取得する画像取得部と、
   前記断層画像上に表された水晶体前面の形状を後面にも有した第１仮水晶体を設定する第１設定部と、
   前記断層画像上に表された水晶体後面の形状を前面にも有した第２仮水晶体を設定する第２設定部と、
   前記断層画像上に表された水晶体前面に沿う曲線と水晶体後面に沿う曲線とから定まる第３仮水晶体を設定する第３設定部と、
   前記第１仮水晶体の赤道部である第１仮赤道部を取得する第１取得部と、
   前記第２仮水晶体の赤道部である第２仮赤道部を取得する第２取得部と、
   前記第３仮水晶体の赤道部である第３仮赤道部を取得する第３取得部と、
   前記第１仮赤道部と前記第２仮赤道部と前記第３仮赤道部とを頂点とした三角形の重心点を取得する重心点取得部と、
   を備える検出装置。
2. 被検眼の断層画像を取得する画像取得部と、
   前記断層画像上に表された水晶体前面に沿う第１前面曲線を設定する第１前面曲線設定部と、
   前記断層画像上の水晶体後面の位置に、前記断層画像上に表された水晶体前面の形状で定まる第１後面曲線を設定する第１後面曲線設定部と、
   前記断層画像上の水晶体前面の位置に、前記断層画像上に表された水晶体後面の形状で定まる第２前面曲線を設定する第２前面曲線設定部と、
   前記断層画像上に表された水晶体後面に沿う第２後面曲線を設定する第２後面曲線設定部と、
   前記第１前面曲線と前記第１後面曲線との交点である第１交点を取得する第１交点取得部と、
   前記第２前面曲線と前記第２後面曲線との交点である第２交点を取得する第２交点取得部と、
   前記第１前面曲線と前記第２後面曲線との交点である第３交点を取得する第３交点取得部と、
   前記第１交点と前記第２交点と前記第３交点とを頂点とした三角形の重心点を取得する重心点取得部と、
   を備える検出装置。
3. 前記重心点取得部は、水晶体の長径方向における両側で得られる２つの前記三角形の重心点を取得する請求項１又は２に記載の検出装置。
4. 一方の前記三角形の重心点と他方の前記三角形の重心点とを結ぶ直線を取得する直線取得部を備える請求項３に記載の検出装置。
5. 前記第３仮赤道部又は前記第３交点から前記直線に降ろした垂線と、前記直線との交点を取得する交点取得部を備える請求項４に記載の検出装置。
6. 前記重心点を赤道部とした仮水晶体を前記断層画像上に表示させる表示制御部を備える請求項１〜４のいずれか１項に記載の検出装置。
7. 前記交点取得部が取得する前記交点を赤道部とした仮水晶体を前記断層画像上に表示させる表示制御部を備える請求項５に記載の検出装置。
8. 前記画像取得部は光干渉断層法により前記断層画像を取得する請求項１〜７のいずれか１項に記載の検出装置。
9. 被検眼の断層画像を取得する画像取得部と、
   前記断層画像上に表された水晶体前面の形状を後面にも有した第１仮水晶体を設定する第１設定部と、
   前記断層画像上に表された水晶体後面の形状を前面にも有した第２仮水晶体を設定する第２設定部と、
   前記断層画像上に表された水晶体前面に沿う曲線と水晶体後面に沿う曲線とから定まる第３仮水晶体を設定する第３設定部と、
   前記第１仮水晶体の赤道部である第１仮赤道部を取得する第１取得部と、
   前記第２仮水晶体の赤道部である第２仮赤道部を取得する第２取得部と、
   前記第３仮水晶体の赤道部である第３仮赤道部を取得する第３取得部と、
   前記第１仮赤道部と前記第２仮赤道部と前記第３仮赤道部とを頂点とした三角形の重心点を取得する重心点取得部と、
   してコンピュータを機能させるプログラム。
10. 被検眼の断層画像を取得する画像取得ステップと、
    前記断層画像上に表された水晶体前面の形状を後面にも有した第１仮水晶体を設定する第１設定ステップと、
    前記断層画像上に表された水晶体後面の形状を前面にも有した第２仮水晶体を設定する第２設定ステップと、
    前記断層画像上に表された水晶体前面に沿う曲線と水晶体後面に沿う曲線とから定まる第３仮水晶体を設定する第３設定ステップと、
    前記第１仮水晶体の赤道部である第１仮赤道部を取得する第１取得ステップと、
    前記第２仮水晶体の赤道部である第２仮赤道部を取得する第２取得ステップと、
    前記第３仮水晶体の赤道部である第３仮赤道部を取得する第３取得ステップと、
    前記第１仮赤道部と前記第２仮赤道部と前記第３仮赤道部とを頂点とした三角形の重心点を取得する重心点取得ステップと、
    を備える検出方法。

Images