JP2021102097A - 眼科装置 - Google Patents
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Description
第1実施形態に係る眼科装置は、深さレンジが異なる複数の計測モード(動作モード、撮影モード)のうち選択された計測モードに対応した深さレンジで被検眼に対してOCTを実行する。以下、説明の便宜上、第1実施形態に係る眼科装置は、通常計測モード(通常OCTモード)と全眼球計測モード(全眼球OCTモード、ホールアイモード)のいずれかで動作可能であるものとする。通常計測モードは、被検眼の眼底又は前眼部だけを含む第1深さレンジでOCTを実行する動作モードである。例えば、通常計測モードでOCTを実行することにより、被検眼の眼底又は前眼部の断層像を高画質で取得することができる。全眼球計測モードは、被検眼の全眼球を含む第2深さレンジ(第1深さレンジより広い測定レンジ)でOCTを実行する動作モードである。例えば、全眼球計測モードでOCTを実行することにより、被検眼の角膜(前眼部)から眼底までの範囲の断層像を高画質で取得したり、一度の計測で角膜厚や前房深度や眼軸長などの高精度な眼内距離を取得したりすることが可能である。
図1に示すように、実施形態に係る眼科装置1は、眼底カメラユニット2、OCTユニット100及び演算制御ユニット200を含む。眼底カメラユニット2は、従来の眼底カメラとほぼ同様の光学系を有する。OCTユニット100には、OCTを実行するための光学系が設けられている。演算制御ユニット200は、各種の演算処理や制御処理等を実行するプロセッサを具備している。
眼底カメラユニット2には、被検眼Eの眼底Efの表面形態を表す2次元画像(眼底像)を取得するための光学系が設けられている。眼底像には、観察画像や撮影画像などが含まれる。観察画像は、例えば、近赤外光を用いて所定のフレームレートで形成されるモノクロの動画像である。撮影画像は、例えば、可視光をフラッシュ発光して得られるカラー画像、又は近赤外光若しくは可視光を照明光として用いたモノクロの静止画像であってもよい。眼底カメラユニット2は、これら以外の画像、例えばフルオレセイン蛍光画像やインドシアニングリーン蛍光画像や自発蛍光画像などを取得可能に構成されていてもよい。
OCTユニット100の構成の一例を図2に示す。OCTユニット100には、被検眼EのOCT画像を取得するための光学系が設けられている。この光学系は、波長掃引型(波長走査型)光源からの光を測定光と参照光とに分割し、被検眼Eからの測定光の戻り光と参照光路を経由した参照光とを干渉させて干渉光を生成し、この干渉光を検出する干渉光学系である。干渉光学系による干渉光の検出結果(検出信号)は、干渉光のスペクトルを示す干渉信号であり、演算制御ユニット200に送られる。
演算制御ユニット200の構成について説明する。演算制御ユニット200は、検出器125から入力される干渉信号を解析して被検眼EのOCT画像を形成したり、被検眼Eの眼内距離を算出したりする。OCT画像を形成するための演算処理や眼内距離を算出するための処理は、従来のスウェプトソースタイプの眼科装置と同様である。
眼科装置1の制御系(処理系)の構成について図3を参照しつつ説明する。なお、図3においては、眼科装置1のいくつかの構成要素が省略されており、この実施形態を説明するために特に必要な構成要素が選択的に示されている。
演算制御ユニット200は、制御部210と、画像形成部220と、データ処理部230とを含む。制御部210は、例えば、マイクロプロセッサ、RAM、ROM、ハードディスクドライブ、通信インターフェイス等を含んで構成される。制御部210には、主制御部211と記憶部212とが設けられている。
主制御部211は前述の各種制御を行う。特に、図3に示すように、主制御部211は、眼底カメラユニット2の移動機構31A、挿脱機構80A、CCDイメージセンサ35及び38、LCD39、光路長変更部41、及び光スキャナ42を制御する。また、主制御部211は、OCTユニット100の光源ユニット101、移動機構114A、検出器125及びDAQ130などを制御する。
記憶部212は、各種のデータを記憶する。記憶部212に記憶されるデータとしては、例えば、眼科装置1の動作モード、OCT画像の画像データ、眼底像の画像データ、被検眼の眼内距離データ、被検眼情報などがある。被検眼情報は、患者IDや氏名などの被検者に関する情報や、左眼/右眼の識別情報などの被検眼に関する情報を含む。また、記憶部212には、眼科装置1を動作させるための各種プログラムやデータが記憶されている。
画像形成部220は、検出器125(DAQ130)からの干渉信号に基づいて眼底Efの断層像の画像データを形成する。すなわち、画像形成部220は、干渉光学系による干渉光LCの検出結果に基づいて被検眼Eの画像データを形成する。この処理には、ノイズ除去(ノイズ低減)、フィルタ処理、FFT(Fast Fourier Transform)などの処理が含まれている。このようにして取得される画像データは、複数のAライン(被検眼E内における各測定光LSの経路)における反射強度プロファイルを画像化することにより形成された一群の画像データを含むデータセットである。
データ処理部230は、画像形成部220により形成された画像に対して各種のデータ処理(画像処理)や解析処理を施す。例えば、データ処理部230は、画像の輝度補正や分散補正等の補正処理を実行する。また、データ処理部230は、眼底カメラユニット2により得られた画像(眼底像、前眼部像等)に対して各種の画像処理や解析処理を施す。
ユーザインターフェイス240には、表示部241と操作部242とが含まれる。表示部241は、前述した演算制御ユニット200の表示デバイスや表示装置3を含んで構成される。操作部242は、前述した演算制御ユニット200の操作デバイスを含んで構成される。操作部242には、眼科装置1の筐体や外部に設けられた各種のボタンやキーが含まれていてもよい。また、表示部241は、眼底カメラユニット2の筺体に設けられたタッチパネルなどの各種表示デバイスを含んでいてもよい。
第1実施形態に係る眼科装置1の動作について説明する。
まず、主制御部211は、眼科装置1の計測モードが全眼球計測モードであるか否かを判定する。例えば、記憶部212には眼科装置1の計測モードの設定内容を表す計測モード情報が記憶されている。主制御部211は、記憶部212に記憶された計測モード情報を参照することにより眼科装置1の計測モードが全眼球計測モードであるか否かを判定することができる。
S1において計測モードが全眼球計測モードではないと判定されたとき(S1:N)、主制御部211は、計測モードが通常計測モードであると判断し、測定光LSのビーム径が通常計測用ビーム径に設定されているか否かを判定する。主制御部211は、挿脱機構80Aに対する制御内容を参照することにより測定光LSのビーム径が通常計測用ビーム径に設定されているか否かを判定することができる。また、測定光路に対する絞り80の挿脱状態を検出するセンサーを設け、主制御部211は、センサーからの検出信号に基づいて測定光LSのビーム径が通常計測用ビーム径であるか否かを判定してもよい。
S2において測定光LSのビーム径が通常計測用ビーム径に設定されてないと判定されたとき(S2:N)、主制御部211は、挿脱機構80Aを制御して測定光路から絞り80を退避させる。それにより、測定光LSのビーム径は、通常計測用ビーム径に変更される。眼科装置1の動作はS6に移行する。
S1において計測モードが全眼球計測モードであると判定されたとき(S1:Y)、主制御部211は、測定光LSのビーム径が全眼球計測用ビーム径に設定されているか否かを判定する。主制御部211は、S2と同様に、挿脱機構80Aに対する制御内容を参照することにより測定光LSのビーム径が全眼球計測用ビーム径に設定されているか否かを判定することができる。また、上記のように、測定光路に対する絞り80の挿脱状態を検出するセンサーを設け、主制御部211は、センサーからの検出信号に基づいて測定光LSのビーム径が全眼球計測用ビーム径であるか否かを判定してもよい。
S4において測定光LSのビーム径が全眼球計測用ビーム径に設定されていないと判定されたとき(S4:N)、主制御部211は、挿脱機構80Aを制御して測定光路に絞り80を配置させる。それにより、測定光LSのビーム径は、全眼球計測用ビーム径に変更される。眼科装置1の動作はS6に移行する。
主制御部211は、撮影光学系30により被検眼Eの前眼部を撮影することにより前眼部像を取得する。
主制御部211は、S6において取得された前眼部像に基づいて、上記の光学系駆動部を制御することにより光学系を3次元的に移動して、被検眼Eに対する光学系の位置合わせを行う(x方向、y方向、及びx方向とy方向の双方に直交するz方向)。
主制御部211は、光スキャナ42をあらかじめ決められた初期位置に移動させる。
主制御部211は、光源ユニット101をオンにし、波長掃引型光源に対し計測モードに対応した波長掃引周波数及び波長掃引幅のうち少なくとも1つを設定する。続いて、主制御部211は、光スキャナ42を制御することにより光源ユニット101からの光L0に基づく測定光LSで被検眼Eのスキャンを開始させる。画像形成部220は、上記のように、計測モードに応じて検出器155による干渉光の検出結果に基づいて眼底Ef、前眼部、又は前眼部から眼底Efまでの範囲のOCT画像を形成する。
主制御部211は、撮影光学系30により得られた前眼部像から網膜のフォーカス方向のアライメントを行う。それにより、OCTユニット100が備える光学系の光軸方向の位置の微調整が可能になる。更に、主制御部211は、OCT光学系140により得られた干渉光の検出信号に基づいて、OCTユニット100が備える光学系の焦点位置を変更してもよい。主制御部211は、例えば、所定の干渉光の検出信号の振幅が最大となるようにOCT合焦レンズ43を光軸方向に移動することにより光学系の焦点位置を変更する。
主制御部211は、再び、光スキャナ42を制御することにより光源ユニット101からの光L0に基づく測定光LSで被検眼Eのスキャンを開始させることによりOCT計測を実行する。例えば、通常計測モードでは、主制御部211は、検出器125による干渉光の検出結果に基づいて眼底Ef又は前眼部のOCT画像を画像形成部220に形成させる。通常計測モードにおいて、主制御部211は、眼底Ef又は前眼部における所定の眼内距離を眼内距離算出部231に算出させるようにしてもよい。例えば、全眼球計測モードでは、主制御部211は、検出器125による干渉光の検出結果に基づいて、角膜厚、前房深度、水晶体厚及び眼軸長の少なくとも1つを眼内距離算出部231に算出させる。全眼球計測モードにおいて、主制御部211は、前眼部から眼底Efまでの範囲のOCT画像を画像形成部220に形成させるようにしてもよい。
主制御部211は、次の撮影を通常計測モードで行うか否かを判定する。例えば、主制御部211は、操作部242に対するユーザの操作内容に基づいて、次の撮影を通常計測モードで行うか否かを判定することができる。
S12において次の撮影を通常計測モードで行わないと判定されたとき(S12:N)、主制御部211は、次の撮影を全眼球計測モードで行うか否かを判定する。例えば、主制御部211は、操作部242に対するユーザの操作内容に基づいて、次の撮影を全眼球計測モードで行うか否かを判定することができる。
第1実施形態では、測定光路に対して絞り80を挿脱することにより測定光LSのビーム径を変更する場合について説明したが、実施形態に係る眼科装置の構成はこれに限定されるものではない。例えば、測定光LSの光束を制限することなく測定光LSのビーム径を変更することが可能である。以下では、第2実施形態に係る眼科装置について、第1実施形態との相違点を中心に説明する。
実施形態に係る眼科装置の効果について説明する。
以上に示された実施形態は、この発明を実施するための一例に過ぎない。この発明を実施しようとする者は、この発明の要旨の範囲内において任意の変形、省略、追加等を施すことが可能である。
40 コリメータレンズユニット
42 光スキャナ
80 絞り
80A 挿脱機構
90 バリフォーカルレンズ
92A 移動機構
100 OCTユニット
200、200a 演算制御ユニット
210、210a 制御部
211、211a 主制御部
220 画像形成部
242 操作部
E 被検眼
LC 干渉光
LR 参照光
LS 測定光
Claims (10)
- 波長掃引型光源からの光を測定光と参照光とに分割し、前記測定光を光ビームとして偏向することで被検眼をスキャンし、前記被検眼からの前記測定光の戻り光と前記参照光との干渉光を一定のサンプリングレートでサンプリングしてデータを収集するデータ収集部と、
前記波長掃引型光源の波長掃引周波数を変更することにより前記スキャンの深さ方向におけるデータ収集レンジを変更する収集レンジ変更部と、
前記光ビームのサイズを変更するビームサイズ変更部と、
前記収集レンジ変更部により変更されたデータ収集レンジに基づいて前記ビームサイズ変更部を制御する制御部と、
を含む、眼科装置。 - 前記ビームサイズ変更部は、
絞りと、
前記光ビームの光路に対して前記絞りを挿脱する挿脱機構と、
を含む
ことを特徴とする請求項1に記載の眼科装置。 - 前記データ収集部は、
前記測定光を平行光束にするコリメータレンズと、
前記コリメータレンズにより平行光束とされた前記測定光を偏向する光スキャナと、
を含み、
前記挿脱機構は、前記コリメータレンズと前記光スキャナとの間の前記測定光の光路に対して前記絞りを挿脱する
ことを特徴とする請求項2に記載の眼科装置。 - 前記ビームサイズ変更部は、前記光ビームの光路に配置されたバリフォーカルレンズ又はズームレンズを含み、
前記制御部は、前記バリフォーカルレンズ又は前記ズームレンズを制御する
ことを特徴とする請求項1に記載の眼科装置。 - 前記データ収集部は、前記測定光を偏向する光スキャナを含み、
前記バリフォーカルレンズ又は前記ズームレンズは、前記波長掃引型光源と前記光スキャナとの間に配置されている
ことを特徴とする請求項4に記載の眼科装置。 - 前記制御部は、前記データ収集レンジが第1データ収集レンジのとき前記光ビームのサイズが第1サイズとなるように前記ビームサイズ変更部を制御し、前記データ収集レンジが前記第1データ収集レンジより長い第2データ収集レンジのとき前記光ビームのサイズが前記第1サイズより小さい第2サイズとなるように前記ビームサイズ変更部を制御する
ことを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれか一項に記載の眼科装置。 - 互いに異なるデータ収集レンジに対応する2以上の動作モードのいずれかを指定するための指定部を含み、
前記制御部は、前記指定部により指定された動作モードに基づいて前記ビームサイズ変更部を制御する
ことを特徴とする請求項1〜請求項6のいずれか一項に記載の眼科装置。 - 前記2以上の動作モードは、前記被検眼の眼底又は前眼部をスキャンする第1動作モードと、前記被検眼の前記前眼部から前記眼底までの範囲をスキャンする第2動作モードとを含む
ことを特徴とする請求項7に記載の眼科装置。 - 前記第1動作モードにおいて、前記データ収集部により収集された前記データに基づいて前記眼底又は前記前眼部の画像を形成する画像形成部を含む
ことを特徴とする請求項8に記載の眼科装置。 - 前記第2動作モードにおいて、前記データ収集部により収集された前記データに基づいて少なくとも前記被検眼の眼軸長を求める眼内距離算出部を含む
ことを特徴とする請求項8又は請求項9に記載の眼科装置。
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