JP2022036302A - 眼科解析装置、眼科解析プログラム - Google Patents

眼科解析装置、眼科解析プログラム Download PDF

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Abstract

【課題】 OCTモーションコントラスト画像における経時変化を好適に把握できる。【解決手段】 眼科用OCT装置によって取得された被検眼のOCTMC(モーションコントラスト)画像データを解析するための眼科解析装置であって、前記OCTMC画像データを解析するための解析処理手段を備え、前記解析処理手段は、取得時期が互いに異なる第1のOCTMC画像データと第2のOCTMC画像データとの間で差分処理を行うことによって、被検眼の血管領域に関する経時変化情報を含むOCT血管変化データを生成することを特徴とする眼科解析装置。【選択図】 図15

Description

本開示は、被検眼の血管情報を含む被検眼データを解析するための眼科解析装置、眼科解析プログラムに関する。
近年では、OCT(OCT:Optical Coherence Tomography)技術を応用して、OCTモーションコントラスト画像データ(以下、MC画像データ)を得る装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特開2015-131107号公報
ところで、MC画像データを用いてフォローアップ解析を行う場合、例えば、取得時期が異なる各MC画像データを画像処理によって解析して血管密度等の解析値を得る手法が考えられる。しかしながら、これのみでは、解析値を数値として比較することしかできず、経時変化が確認しづらい。
本開示は、上記問題点を鑑み、OCTモーションコントラスト画像における経時変化を好適に把握できる眼科解析装置、眼科解析プログラムを提供とすることを技術課題とする。
上記課題を解決するために、本開示は、以下のような構成を備えることを特徴とする。
(1) 眼科用OCT装置によって取得された被検眼のOCTMC(モーションコントラスト)画像データを解析するための眼科解析装置であって、
前記OCTMC画像データを解析するための解析処理手段を備え、
前記解析処理手段は、取得時期が互いに異なる第1のOCTMC画像データと第2のOCTMC画像データとの間で差分処理を行うことによって、被検眼の血管領域に関する経時変化情報を含むOCT血管変化データを生成することを特徴とする眼科解析装置。
(2) (1)に記載の眼科解析装置の解析処理手段としてコンピュータを機能させるための眼科解析プログラム。
以下、本開示における典型的な実施形態について説明する。
<概要>
眼科解析装置は、眼科用OCT装置によって取得された被検眼のOCTモーションコントラスト画像データ(以下、MC画像データ)を解析するために用いられてもよい(例えば、図1、図2参照)。眼科解析装置は、MC画像データを解析処理するための解析処理部を備えてもよい。さらに、眼科解析装置は、眼科用OCT装置の装置本体と一体化された装置であってもよいし、眼科用OCT装置の装置本体とは別に設けられた装置であってもよい。また、眼科解析装置として、汎用のパーソナル・コンピュータが用いられてもよい。また、解析処理部としては、例えば、CPU等のプロセッサが用いられてもよい。
MC画像データは、OCT装置によって検出された被検眼のOCTデータが処理されることによって取得されてもよい。この場合、例えば、MC画像データは、同一位置に関して時間的に異なる少なくとも2つのOCT信号が処理されることによって、取得されてもよい(例えば、図3参照)。ここで、MC画像データは、例えば、OCTデータに基づいて血流の動きを画像化した画像データであってもよく、この場合、MC画像データは、血流の動きが輝度値として表現された画像データであってもよい。また、MC画像データは、OCTデータに基づいて血管領域を画像化した画像データであってもよく、この場合、血管領域が輝度値として表現された画像データであってもよい。なお、被検眼のMC画像データとしては、例えば、眼底のMC画像データであってもよいし、前眼部のMC画像データであってもよい。
MC画像データとしては、異なる位置でのモーションコントラストデータ(以下、MCデータ)が並べられたBスキャンMC画像データであってもよい。また、MC画像データとしては、深さ方向に直交する方向に関する二次元範囲においてMCデータが並べられた3次元MC画像データであってもよい。
MC画像データとしては、3次元MC画像データに基づく正面MC画像データ(エンフェイスMC画像データ)であってもよく、例えば、3次元MC画像データの深さ方向全体に基づく正面MC画像データであってもよいし、3次元MC画像データの深さ方向の一部に基づく正面MC画像データであってもよい。演算手法としては、深さ方向における輝度値の積算処理であってもよいし、他の手法(例えば、ヒストグラム演算、最大値抽出等)であってもよい。
解析処理部は、例えば、MC画像データに対して解析処理を行うことによって少なくとも一つの解析結果を取得してもよい。解析処理部は、例えば、取得時期が互いに異なる被検眼の少なくとも2つのMC画像データを解析し、解析結果を取得してもよい。
取得時期が異なる少なくとも2つのMC画像データとしては、例えば、第1のMC画像データと、第2のMC画像データと、少なくとも含んでもよい。第2のMC画像データは、第1のMC画像データよりも後に取得された第2のMC画像データであってもよいし、第1のMC画像データよりも前に取得された第2のMC画像データであってもよい。
なお、取得時期が異なる少なくとも2つのMC画像データとしては、例えば、フォローアップを目的として、同一眼の同一部位(例えば、眼底、前眼部)であって、取得位置が同一のMC画像データであってもよい。この場合、例えば、同一の走査領域でのMC画像データであってもよいし、注目部位(例えば、黄斑、乳頭、強膜等)が同一のMC画像データであってもよい。
なお、取得時期が異なる少なくとも2つのMC画像データは、同一の眼科用OCT装置で得られたOCTデータに基づくMC画像データであってもよいし、互いに異なる眼科用OCT装置で得られたOCTデータに基づくMC画像データであってもよい。
眼科解析装置には、例えば、記憶部が設けられてもよく、記憶部は、取得時期が互いに異なる少なくとも2つのMC画像データを記憶してもよく、解析処理部は、予め記憶部に記憶された少なくとも2つのMC画像データを解析し、解析結果を取得してもよい。
<OCT血管変化データの生成>
解析処理部は、例えば、取得時期が互いに異なる同一被検眼の第1のMC画像データと第2の画像データとに基づいて、血管領域に関する経時変化情報を含むOCT血管変化データを生成してもよい(例えば、図4~図18参照)。この場合、解析処理部は、例えば、第1のMC画像データと第2の画像データを比較し、血管領域に関するMC画像データの経時変化情報を含むOCT血管変化データを比較結果に基づいて生成してもよい。
OCT血管変化データは、取得時期が互いに異なるBスキャンMC画像データに基づいて生成されてもよいし、取得時期が互いに異なる3次元MC画像データに基づいて生成されてもよいし、取得時期が互いに異なる正面MC画像データに基づいて生成されてもよい。
OCT血管変化データは、例えば、被検眼上の取得位置(例えば、画素毎、セクション毎)に応じて血管領域に関する経時変化情報を含む血管変化データであってもよい。なお、OCT血管変化データは、例えば、血管領域に関する経時変化情報を画像化した血管変化データであってもよい。
解析処理部は、例えば、生成されたOCT血管変化データを出力してもよいし、記憶部に記憶してもよい。出力手法としては、表示部であってもよいし、プリンタであってもよいし、外部のサーバーに転送されてもよい。以下、OCT血管変化データを表示部に出力する場合、データを出力できる構成であれば、他の出力部に出力する場合においても、本実施形態の適用は可能である。
これによって、例えば、OCTを用いたMC画像データによるフォローアップ解析が行われることで、造影剤を用いる場合に比べて各受診での被検者への負担を軽減できるので、被検者の負担を軽減しつつ、血管に関連する診断に有用な情報を得ることができる。また、各MC画像データの画像処理に基づく解析値の数値で比較する場合と比較して、MC画像データ間の経時変化を好適に把握できる。
MC画像データの取得時期が互いに異なる場合としては、例えば、MC画像を取得するための検査日が互いに異なる場合であってもよく、これによって、例えば、長期的な経時変化情報を取得してもよい。その他、同一の検査日における取得タイミングが異なる場合(例えば、先のMC画像データを取得してから、一定時間経過後)であっても、これによって、例えば、短時間での経時変化情報(例えば、手術中、手術前後等)を取得してもよい。この場合、例えば、MC画像の取得タイミングが、分単位で異なる又は時間(hour)単位で異なる場合であってもよい。
血管領域に関する経時変化情報を含むOCT血管変化データとしては、例えば、血管と血管溜の少なくともいずれかに関する経時変化情報を含む血管変化データであってもよい。また、血管領域に関する経時変化情報を含むOCT血管変化データとしては、例えば、無血管領域(例えば、虚血領域)に関する経時変化情報を含むOCT血管変化データであってもよい。
なお、OCT血管変化データは、表示部等に出力するための画像データである必要は、必ずしもない。
<第1のMC画像データと第2のMC画像データとの輝度の差分の検出>
解析処理部は、例えば、取得時期が互いに異なる第1のMC画像データと第2のMC画像データとの輝度の差分に基づいて、OCT血管変化データを生成してもよい(例えば、図7~図10参照)。輝度の差分は、例えば、被検眼上の取得位置(例えば、画素毎、セクション毎)に応じて取得されてもよい。
この場合、解析処理部は、例えば、第1のMC画像データと第2のMC画像データとの間の差分画像データを生成してもよい。この場合、例えば、解析処理部は、第1のMC画像データと第2のMC画像データにおいて、輝度の差分を画素値とする差分画像データを生成してもよい。差分画像データを得る場合、例えば、一画素毎に輝度の差分が算出された差分画像データが生成されてもよい。また、隣接する各画素群を一つの領域として輝度値の差分を算出された差分画像データが生成されてもよい。この場合、隣接する各画素群に基づいて代表値が算出され、代表値の差分を画素値とする差分画像データが生成されてもよい。
差分画像データを生成する場合、例えば、解析処理部は、生のMC画像データ間で差分画像データを生成してもよいし、OCTMC画像データに対して画像処理(例えば、2値化処理)を施した上で、差分画像データを生成してもよい。
解析処理部は、例えば、輝度値の差分を、基準画像として設定されたMC画像データ(第1のMC画像データと第2のMC画像データの一方)の輝度値から参照画像として設定されたMC画像データ(第1のMC画像データと第2のMC画像データの他方)の輝度値を、画素毎に差し引くことによって求めてもよい。差分画像データとしては、例えば、輝度の差分が、MC画像データ間での画素毎の輝度値の比によって求められてもよい。
解析処理部は、例えば、各画素での血管の有無を判定するための閾値を用いて、第1のMC画像データと第2のMC画像データをそれぞれ二値化処理することによって、各画素での血管の有無に関する二値化画像データを得てもよい。解析処理部は、各二値化画像データの各画素における輝度値の差分を画素値とする差分画像データを取得してもよい。
差分画像データは、輝度値の差分として、プラスの差分とマイナスの差分を有してもよい。例えば、第1のMC画像データが基準画像として設定され、第1のMC画像データよりも先に取得された第2のMC画像データが参照画像として設定された場合、血管領域の新生(例えば、血管・血管溜の新生)、血管領域の伸長(例えば、血管の伸長)、血管領域の拡張(例えば、血管径又は血管溜の拡張)等、血管領域の増加に関する経時変化は、プラスの差分として表現されうる(例えば、図7、図8参照)。
一方、血管領域の消滅(消失)(例えば、血管・血管溜の消滅(消失))、血管領域の短縮(例えば、血管の短縮)、血管領域の縮小(例えば、血管径又は血管溜の縮小)等、血管領域の減少に関する経時変化は、マイナスの差分として表現されうる(例えば、図9、図10参照)。また、ほとんど変化がない場合、差分ゼロとして表現されうる。なお、第1のMC画像データが基準画像として設定され、第1のMC画像データよりも後に取得された第1のMC画像データが参照画像として設定された場合、血管領域の増加に関して、マイナスの差分として表現されうる。また、血管領域の減少に関して、プラスの差分として表現されうる。
差分画像データを生成することで、取得時期が異なるMC画像データ自体での比較が容易となり、各MC画像データに基づく解析パラメータで比較する場合に対し、血管領域の経時変化を直接的に確認することが可能となり、経過観察時における診断に有用な情報を得ることができる。
なお、上記差分画像データは、被検眼上の取得位置(例えば、画素毎、セクション毎)に応じた差分データを有していればよく、表示部等に出力するための画像形式等である必要は、必ずしもない。この場合、例えば、差分データが輝度値ではなく、単なる数値であってもよい。
なお、解析処理部は、例えば、差分画像データを二値化処理することによって、輝度値のムラ等によるノイズを除去してもよい。この場合、プラスの輝度値とマイナスの輝度値でそれぞれ二値化処理が行われてもよい。また、解析処理部は、差分画像データを二値化処理せず、輝度の差分の大きさを明暗として表現してもよい。
なお、解析処理部は、例えば、第1のMC画像データと第2のMC画像データとの間での差分処理によって得られる生の差分画像データをOCT血管変化データとして適用してもよいし、得られた差分画像データを解析することによって得られる解析画像をOCT血管変化データとして適用してもよい。
<第1のMC画像データと第2のMC画像データとの間の位置合わせ>
解析処理部は、例えば、第1のMC画像データと第2のMC画像データとの間において少なくとも深さ方向に関する位置合わせ処理を行ってもよい。さらに、解析処理部は、例えば、位置合わせ処理された第1のMC画像データと第2のMC画像データに基づいて、OCT血管変化データを生成してもよい。
位置合わせ処理としては、MC画像データ自体で位置合わせを行ってもよいし、MC画像データの基礎となるOCTデータ間で位置合わせを行い、その結果をMC画像データ間の位置合わせに反映されてもよい。
位置合わせ処理を行う場合、解析処理部は、例えば、基準画像として設定されたMC画像データに対して、参照画像として設定されたMC画像データを画像処理によってマッチングさせてもよい。輝度の差分を求める場合、解析処理部は、マッチングさせた状態でのMC画像データ間の輝度の差分を求めてもよい。
解析処理部は、BスキャンMC画像データ間で位置合わせを行ってもよいし、3次元MC画像データ間での位置合わせを行ってもよい。また、3次元画像データ間での位置合わせを行う場合、3次元画像を形成する複数の走査ラインに対応する各BスキャンMC画像データに関し、同じ走査ラインに対応するBスキャン画像データ同士で位置合わせを行うようにしてもよい。また、正面MC画像データ間での輝度の差分を求める場合、例えば、解析処理部は、正面MC画像データの基礎となる3次元MC画像データ、又は3次元MC画像データの基礎となる3次元OCT画像データ等を利用して、画像間の位置合わせを行った後、深さ領域に関して共通する正面MC画像データを生成して、2つの正面MC画像データ間での輝度の差分を求めてもよい。
例えば、上記のようにMC画像データ間での位置合わせが行われることで、例えば、MC画像データ間の位置ズレに関わらず、血管領域に関する経時変化を適切に把握できる。
なお、画像データ間の位置合わせを行う場合、例えば、BスキャンMC画像データ又は3次元MC画像データを形成するAスキャン単位で位置ずれを補正してもよいし、画像全体で位置ずれを補正してもよい。もちろん、位置ずれ補正の単位は、これらに限定されない。
解析処理部は、予め測定光の横断方向(XY方向)に関する位置合わせを行うことで、XY方向に関するMC画像データ間でのずれを補正した後、深さ方向における位置合わせを行ってもよいし、XY方向の位置合わせを行わず、深さ方向に関して位置合わせを行ってもよい。
なお、位置合わせの具体的手法については、種々の画像処理手法を用いることができるので、特段の説明を省略する。また、画像間での位置合わせに限定されず、MC画像の取得時において、装置のトラッキング処理等によって、画像間の位置ずれを予め軽減しておいてもよい。
<第1のMC画像データと第2のMC画像データとの間での感度減衰補正>
解析処理部は、例えば、深さ方向への感度減衰の影響による第1のOCTMC画像データと第2のOCTMC画像データとの間の明暗差を補正してもよい(例えば、図11参照)。
この場合、例えば、解析処理部は、MC画像データ間において、感度減衰によるMC画像データの輝度の変化を補正してもよい。この場合、例えば、解析処理部は、深さ方向での感度減衰によるMC画像データの輝度の変化を、各画像に関して予め補正しておき、輝度が補正されたMC画像データを用いて輝度の差分を求めてよい。
輝度変化を補正する場合の一例としては、解析処理部は、それぞれのMC画像データに対し、深さ方向に関する感度減衰を補正するための輝度値の正規化処理を行ってもよい。この場合、例えば、解析処理部は、MC画像データ間のヒストグラムの分布が一致するように、MC画像データの輝度値が調整されてもよい。
この場合、解析処理部は、例えば、基準画像として設定されたMC画像データのヒストグラムに対して、参照画像として設定されたMC画像データのヒストグラムが同様の分布を示すように、参照画像として設定されたMC画像データの輝度値を調整してもよい。
他の手法として、解析処理部は、例えば、深さ方向と感度特性との関係を予めプロットした補正テーブルを用いて輝度値を調整してもよい。この場合、解析処理部は、深さ方向での感度減衰によるMC画像データの輝度値の変化を補正するための補正テーブル(例えば、図11参照)を予め作成しておき、画像間の位置合わせに際し、補正テーブルを用いてMC画像データの輝度値を補正してもよい。この場合、解析処理部は、例えば、位置補正前の感度特性(例えば、図11のK1)と、位置補正後の感度特性(例えば、図11のK2)との比率を、各深さ位置に関して求めておき、MC画像データの各深さ位置での輝度値に対して比率を掛け合わせてもよい。
MC画像データ間で位置ズレが生じたような場合、深さ方向への感度減衰の影響(例えば、SD-OCTにてOCTデータを得た場合)によってMC画像データ間で明暗差が生じる可能性がある。この場合、例えば、MC画像データ間の位置ずれが補正されたとしても、血管領域に関する経時変化を適切に把握できない可能性があるところ、明暗差を補正する処理を設けることで、感度減衰の影響に関わらず、血管領域に関する経時変化を的確に把握できる。
また、MC画像データを得る際の被検眼の状況(例えば、睫、瞬き、白内障等)によってMC画像データに輝度ムラが生じる可能性があり得る。解析処理部は、例えば、MC画像データを複数の領域に分割し、分割された各領域での輝度値の代表値(例えば、平均値、最頻値)が均一となるように、分割された領域単位で輝度値が調整されてもよい。
<OCT血管増減データの生成>
解析処理部は、例えば、OCT血管変化データとして、第1のMC画像データと第2のMC画像データとに基づいて、血管領域の増加と減少の少なくともいずれかに関する経時変化情報を含むOCT血管増減データを生成してもよい(例えば、図4~図10、図16~図18参照)。生成されたOCT血管増減データは、表示部に表示されてもよいし、記憶部に記憶されてもよいし、外部に転送されてもよい。これにより、例えば、血管領域の増減に関する経時変化を好適に把握できる。
血管領域の増加としては、例えば、血管領域の新生、血管領域の伸長、血管領域の拡張の少なくともいずれかであってもよい。血管領域の減少としては、例えば、血管領域の消滅(消失)、血管領域の短縮、血管領域の縮小の少なくともいずれかであってもよい。
OCT血管増減データを生成する場合、例えば、解析処理部は、第1のMC画像データと第2のMC画像データとの間の輝度の差分を求め、生成された輝度の差分に基づいてOCT血管増減データを生成してもよい。例えば、解析処理部は、各画素の輝度の差分を判定処理し、判定結果に基づいてOCT血管増減データを生成してもよい。この場合、各画素における判定結果を画素値とするOCT血管増減データが生成されてもよい。
なお、解析処理部は、例えば、第1のMC画像データと第2のMC画像データとの間で差分画像データを生成し、生成された差分画像データの輝度値を判定処理することによって、OCT血管増減データを生成してもよい。また、解析処理部は、例えば、差分画像データ自体を、OCT血管増減データとして生成してもよい。
輝度の差分に対して判定処理を行う場合、例えば、解析処理部は、輝度の差分における正負に応じて血管領域の増減を判定してもよい。例えば、第1のMC画像データが基準画像として設定され、第1のMC画像データよりも先に取得された第2のMC画像データが参照画像として設定された場合、解析処理部は、輝度の差分がプラスに相当する領域を、血管領域の増加領域として判定し、輝度の差分がマイナスに相当する領域を、血管領域の減少領域として判定してもよい。また、解析処理部は、輝度の差分がゼロに相当する領域を、血管領域の変化がない領域(例えば、血管が残存、もともと血管がない)として判定してもよい。解析処理部は、判定結果を用いてOCT血管増減データを生成し、表示部に表示してもよい。
血管領域の増加及び減少の両方に関する経時変化情報を含むOCT血管増減データを生成して表示部に表示する場合、例えば、解析処理部は、第1のMC画像データと第2のMC画像データとに基づいて、血管領域の増加と減少に関する経時変化情報を含むOCT血管増減データを生成すると共に、生成されたOCT血管増減データを表示部に表示する際、血管領域の増加と減少とを異なる表示形態にて表示してもよい。
異なる表示形態としては、例えば、血管領域の増加と減少とで異なる色で表示されてもよい。この場合、例えば、血管領域の増減に応じて画像データの画素の色が表現されたカラーマップであってもよい。例えば、血管領域の増加領域に関しては、赤色で表示され、血管領域の減少領域に関しては、青色で表示され、変化がない領域に関しては、無色で表示されてもよい。もちろん、色の種類は、これらに限定されない。なお、輝度の差分の大きさに応じて色が変更されたカラーマップであってもよい。なお、異なる表示形態としては、例えば、血管領域の増加と減少とで、明暗と濃淡の少なくともいずれかが異なるように表示されてもよいし、線種が異なるように表示されてもよい。また、一方に、陰影が表示されるような形式であってもよい。
なお、増加に関する経時変化情報を含む第1のデータと、減少に関する経時変化情報を含む第2のデータは、同一の画像データ上で画像化されてもよいし、それぞれ別の画像データとして画像化されてもよい。また、上記第1のデータと第2のデータが、共通の表示領域において一つの画像データとして表示部に表示されてもよいし、別に表示領域に分けて同時に表示されてもよいし、切換表示されてもよい。
OCT血管増減データを生成する場合、例えば、解析処理部は、血管領域の新生と消滅の少なくともいずれかに関する経時変化情報を含むOCT血管増減データを生成してもよい。これによれば、例えば、血管領域の新生又は消滅に関する経時変化を好適に把握できる。
なお、血管領域の増加に関する経時変化情報を得る場合、例えば、解析処理部は、第1のMC画像データと第2のMC画像データとに基づいて、血管領域の増加が、血管領域の新生、血管領域の伸長、血管領域の拡張のいずれかであるかを判別してもよい。また、解析処理部は、血管領域の新生、血管領域の伸長、血管領域の拡張のいずれかのみを判定してもよい。
例えば、解析処理部は、基準画像として設定されたMC画像データ(基準MC画像データ)における血管領域の増加部分に関して、参照画像として設定されたMC画像データ(参照MC画像データ)と照合させることによって、血管領域の新生と伸長とを判別してもよい(例えば、図12参照)。この場合、血管の走行方向を利用して照合が行われてもよく、例えば、解析処理部は、基準MC画像データにおいて増加領域(例えば、図12の左図の破線参照)に対応する血管の走行方向と、参照MC画像データにおける血管(例えば、図12の左図の実線参照))の走行方向とを照合させ、走行方向が一致すれば、血管の伸長と判定し、走行方向が一致しない場合、血管の新生と判定してもよい。この場合、血管変化データにおいて、判別結果が反映されてもよい(例えば、図12の右図参照。右図の実線が血管領域の新生部分、破線が血管領域の伸長部分として示さている)。なお、参照MC画像データにおける血管がない又は走行方向が検出されない場合も、血管の新生として判定されてもよい。
例えば、解析処理部は、各MC画像データにおける血管領域の血管径を画像処理によって測定すると共に、各MC画像データにおける各血管領域に関して細線化処理を行ってもよい(例えば、図13参照)。解析処理部は、各血管領域に対応する細線の輝度を、血管径に応じて変化させてもよい。解析処理部は、血管径に応じた輝度値を持つ細線化された各MC画像データの輝度の差分を求めてもよい。輝度の差分は、血管径の変化を含んでいる。ここで、例えば、基準MC画像データよりも参照MC画像データが先に取得された場合、輝度の差分がプラスに相当する血管は、血管径が拡張した血管と判定され、輝度の差分がマイナスに相当する血管は、血管径が減少した血管と判定され、輝度の差分がセロに相当する血管は、血管径の変化がない血管として判定されてもよい。
なお、血管領域の新生及び伸長と、血管領域の拡張との判別は、血管の増加領域における中空部分の有無を画像処理によって判定することによって行われてもよく、中空部分がある場合、血管領域の拡張と判定されてもよい。
なお、血管領域の減少に関する経時変化情報を得る場合、例えば、解析処理部は、第1のMC画像データと第2のMC画像データとに基づいて、血管領域の減少が、血管領域の消滅(消失)、血管領域の短縮、血管領域の縮小のいずれかであるかを判別してもよい。また、解析処理部は、例えば、血管領域の消滅、血管領域の短縮、血管径又は血管溜の縮小のいずれかのみを判定してもよい。
例えば、解析処理部は、基準画像として設定されたMC画像データ(基準MC画像データ)における血管領域の減少部分に関して、参照画像として設定されたMC画像データ(参照MC画像データ)と照合させることによって、血管領域の消滅と短縮とを判別してもよい。この場合、血管の走行方向を利用して照合が行われてもよく、例えば、解析処理部は、基準MC画像データにおいて減少領域(例えば、図14の左図の点線参照)に対応する部分の走行方向と、参照MC画像データにおける血管(例えば、図14の左図の実線参照)の走行方向とを照合させ、走行方向が一致すれば、血管の短縮と判定し、走行方向が一致しない場合、血管の消滅と判定してもよい。この場合、血管変化データにおいて、判別結果が反映されてもよい(例えば、図14の右図参照。右図の点線が血管領域の消滅部分、細線が血管領域の短縮部分として示されている)。
なお、血管領域の消滅及び短縮と、血管領域の縮小との判別は、血管の減少領域における中空部分の有無を画像処理によって判定することによって行われてもよく、中空部分がある場合、血管領域の縮小と判定されてもよい。
<特定の層での血管領域に関するOCT血管変化データの生成>
解析処理部は、例えば、第1のMC画像データと第2のMC画像データとに基づいて、特定の層領域での血管領域に関する経時変化情報を含むOCT血管変化データを生成してもよい(例えば、図15参照)。
特定の層領域としては、例えば、眼底又は前眼部の一つ又は複数の層を含む層領域であってもよく、特定の層領域での血管領域は、例えば、深さ方向における一部の層領域に関する血管領域であってもよい。
特定の層領域での血管領域に関するOCT血管変化データとしては、例えば、特定の層領域における正面MC画像データ間の差分に基づいて取得されてもよいし、特定の層領域における3次元MC画像データ間の差分に基づいて取得されてもよい。
以上示したように、特定の層での血管領域に関するOCT血管変化データが生成されることで、例えば、特定の層領域における血管領域に関する経時変化を容易に把握できる。
なお、解析処理部は、複数の層領域に関して、OCT血管変化データをそれぞれ生成してもよく、この場合、各層領域に関するOCT血管変化データを画像化して同時に表示部に表示してもよい。これによれば、例えば、被検眼眼底の複数の層領域に関する血管領域の経時変化を容易に把握できるので、多面的な診断が可能となる。なお、層領域に関するOCT血管変化データは、深さ方向全体の血管領域に関するOCT血管変化データと同時に表示されてもよい。
また、解析処理部は、特定の層に関する正面MC画像データ間での輝度の差分を求めることによって、特定の層での血管領域に関する経時変化情報を取得でき、特定の層領域において血管の深さ方向への変動があった場合であっても、特定の層領域における血管領域の経時変化を、輝度の差分として検出できる。
なお、正面MC画像データは、例えば、3次元MCデータ(又は3次元OCTデータ)を深さ方向の一部の特定の層領域に関して3次元MCデータを演算することによって取得されてもよい。
特定の層領域に関するデータは、例えば、3次元MCデータ(又は、基礎となる3次元OCTデータ)に対するセグメンテーション処理によって、各データが層毎に分離されることによって取得されてもよいし、特定の層が抽出されることによって取得されてもよい。
なお、特定の層での血管領域に関するOCT血管変化データを得る場合、3次元MC画像データ間での輝度の差分を求めてもよく、この場合、特定の層での深さ方向の情報を有しているので、深さ方向における血管領域の変形を含めて検出できる点では、有利である。
なお、特定の層での血管領域に関するOCT血管変化データを得る場合、第1のMC画像データと第2のMC画像データの少なくともいずれかに対するセグメンテーション結果が用いられてもよい。
解析処理部は、例えば、基準画像として設定されたMC画像データに対するセグメンテーション結果を、参照画像として設定された第2のMC画像データに適用して、特定の層領域での血管領域に関するOCT血管変化データを求めてもよい。
この場合、例えば、解析処理部は、基準画像として設定された基準MC画像データ(又は基礎となるOCT画像)に対するセグメンテーション結果を利用して、基準画像として設定されたMC画像データから特定の層に関する基準MC画像データを得てもよい。解析処理部は、基準MC画像データに対するセグメンテーション結果を用いて、対象画像として設定された対象MC画像データから特定の層に関する対象MC画像データを取得してもよい。解析処理部は、基準MC画像データのセグメンテーション結果を用いて得られた特定の層に関するMC画像データ間の輝度の差分を求めてもよい。
これによって、例えば、特定の層領域に関する血管領域の経時変化を的確に把握できる。経時変化等によってセグメンテーション結果が変わってしまう場合であっても、基準MC画像データのセグメンテーション結果を用いることで、基準MC画像データに設定された層領域に関する経時変化を的確に把握できる。
また、基準MC画像データと対象MC画像データとの間で共通のセグメンテーション結果を用いられることで、互いに共通する同一領域での比較が可能となり、層領域内での血管領域の経時変化を精度よく計測できる。
基準MC画像データのセグメンテーション結果を反映させる場合、解析処理部は、MC画像データ間全体での輝度の差分を求めた後、基準MC画像データのセグメンテーション結果を、画像データ全体での輝度の差分に対して、セグメンテーション結果を適用することによって、特定の層でのOCT血管変化データを取得してもよい。
なお、上記に限定されず、対象MC画像データのセグメンテーション結果が、基準MC画像データに対して適用されてもよい。
もちろん、上記手法に限定されず、解析処理部は、基準MC画像データに対するセグメンテーション結果を基準MC画像データに適用し、参照MC画像データに対するセグメンテーション結果を参照MC画像データに適用して、特定の層に関する血管変化データを取得してもよい。この場合、基準MC画像データと参照MC画像データとの間でのセグメンテーション結果の違いが反映されることで、例えば、各MC画像データの特定の層領域全体に関する経時変化情報を含むOCT血管変化データを取得できる。この場合、各セグメンテーション結果の一方の境界(手前側か奥側)で各MC画像データを深さ方向に整合させてもよい。
<網膜外層に関するOCT血管変化データの取得>
解析処理部は、例えば、網膜外層におけるMC画像データ間での輝度の差分に基づいて、網膜外層に関するOCT血管変化データを取得してもよい(例えば、図15参照)。これによれば、例えば、網膜外層での新生血管に関する経時変化を容易に取得できる。眼底の新生血管は、網膜外層に主に現れることが多く、網膜外層での血管変化データを取得することで、新生血管の増加又は減少等に関する経時的な変化を正確に捉えることができ、新生血管の新生に関連する眼疾患(例えば、加齢黄斑変性症)の進行度、投薬又は手術等の治療結果を良好に把握することができる。
なお、網膜外層における正面MC画像データに関して、網膜外層に関する正面MC画像にノイズとして現れる網膜内層のMC画像データ(Projection Artifact)を画像処理によって除去してもよい。この場合、網膜内層に関する正面MCデータとして取得された画像データを用いて、網膜外層に関する正面MC画像に対するノイズ除去を行うようにしてもよい。
<乳頭部視神経層に関するOCT血管変化データの取得>
解析処理部は、例えば、乳頭部の視神経線維層(以下、乳頭部NFL)におけるMC画像データ間での輝度の差分に基づいて、乳頭部NFLに関するOCT血管変化データを取得してもよい。これによれば、例えば、乳頭部NFLでの血管領域に関する経時変化を容易に取得できる。乳頭部NFLでの血管領域は、緑内障との関連性が高く、乳頭部NFLの血管変化データを取得することで、例えば、乳頭部NFLでの血管に関する経時的な変化を正確に捉えることができ、緑内障の進行度、投薬又は手術等の治療結果を良好に把握することができる。この場合、乳頭部NFLのみに関してOCT血管変化データを取得してもよいし、乳頭部NFLを含む特定の層領域(例えば、NFL、神経節細胞層(GCL)、内網上層(IPL))に関してOCT血管変化データを取得してもよい。
第1例として、例えば、解析処理部は、乳頭部内の領域において、乳頭部NFLにおける血管領域の増加と減少の少なくともいずれかの経時変化情報を含むOCT血管増減データを生成してもよい。これによれば、例えば、乳頭部内の篩状板における血管領域の増減をより定量的に確認可能である。篩状板は、緑内障の進行に応じて変化する可能性が高く、篩状板における血管領域の増減を把握できることで、緑内障の進行を良好に把握できる。
なお、乳頭部内の領域での乳頭部NFLにおけるOCT血管変化データを得る場合、例えば、解析処理部は、MC画像データ間において乳頭部の外縁が一致するようにMC画像データ間の倍率を補正した状態で、MC画像データ間の輝度の差分を求めてもよい。これによれば、例えば、乳頭部の大きさの変化に関わらず、乳頭部内の乳頭部NFLにおける血管領域の比較が可能となる。なお、上記手法に限定されず、乳頭中心を中心とする乳頭部内の一定領域に関して、MC画像データ間の輝度の差分を求めてもよい。
第2例として、例えば、解析処理部は、乳頭部を除いた領域であって、乳頭部よりも外側の一定領域において、乳頭部NFLにおける血管領域の増加と減少の少なくともいずれかの経時変化情報を含むOCT血管増減データを生成してもよい。これによれば、例えば、乳頭部の変化を除いた形で、乳頭部周辺における乳頭部NFLでの血管領域の経時変化をより定量的に確認可能である。
第3例として、例えば、解析処理部は、乳頭部と乳頭部よりも外側とを含む一定領域内において、乳頭部NFLにおける血管領域の増加と減少の少なくともいずれかの経時変化情報を含むOCT血管増減データを生成してもよい。これによれば、例えば、乳頭部及び乳頭部周辺を含めた乳頭部NFLにおける血管領域の経時変化を把握できる。
なお、乳頭部NFLに関するOCT血管変化データを取得する場合、例えば、MC画像データ又はOCT画像データを画像処理によって解析し、乳頭部と乳頭部周辺の少なくともいずれかを特定してもよいし、検者の手入力によってこれらが特定されてもよい。
<セクション毎に分割されたOCT血管変化データの取得>
解析処理部は、例えば、OCT血管変化データとして、被検眼の血管領域に関する経時変化情報をセクション毎に分割したOCT血管変化データを生成してもよい(例えば、図5参照)。
セクションの分割としては、例えば、例えば、グリット状に分割されてもよいし、チャート状に分割されてもよいし、太い血管を中心として分割されてもよい。
チャート状の場合、解析チャートが血管変化画像データに対して設定されてもよく、解析チャートは、例えば、予め設定されたセクションでの輝度の差分データに対する解析結果をセクション毎に示す解析チャートであってもよい。
また、OCT血管変化データにおける各セクションの配置位置及び範囲は、OCTデータに対して設定された解析チャートの各セクションの配置位置及び範囲と同一となるように設定されてもよい。OCTデータ用の解析チャートは、例えば、予め設定されたセクションでのOCTデータに対する解析結果をセクション毎に示す解析チャートであってもよい。
セクション毎に分割したOCT血管変化データを得る場合、例えば、解析処理部は、第1のMC画像データと第2のMC画像データに基づく輝度の差分データを複数のセクションに分割してもよい。また、例えば、解析処理部は、第1のMC画像データと第2の画像データを、複数のセクションに分割し、各セクションでの輝度の差分データ(例えば、輝度値の差分の代表値)を取得してもよい。
解析処理部は、上記のように取得された分割された各セクションでの輝度の差分データ(例えば、輝度の差分の代表値)を判定し、各セクションでの判定結果に基づいて、血管領域に関する経時変化情報をセクション単位で表示部に表示してもよい。なお、上記の代表値としては、例えば、合計値、平均値、最頻値等であってもよく、もちろん、これらに限定されない。
セクション毎に分割したOCT血管変化データを表示部に表示する場合、例えば、解析処理部は、セクション毎での判定結果に応じて画像データの画素の色が表現されたカラーマップを表示してもよい。例えば、解析処理部は、差分データが正のセクションを、第1の色で表示し、差分データが負のセクションを、第1の色とは異なる第2の色で表示してもよい。なお、表示形式としては、カラーマップに限定されず、解析処理部は、OCT血管変化データとして、輝度の差分に基づくセクション毎での判定結果を解析パラメータ化した解析チャートを表示部に表示してもよい。
以上示したように、血管領域に関する経時変化情報がセクション毎に分割されることによって、例えば、一定の範囲を持ったセクション単位での経時変化情報を把握でき、各画素のバラツキを軽減した定量的なデータを得ることができる。また、例えば、他の解析チャート(例えば、OCT解析チャート)との比較が容易となる。
<OCT血管変化データのMC画像データへの反映>
解析処理部は、例えば、OCT血管変化データを第1のMC画像データと第2のMC画像データのいずれかに反映させた画像データを表示部に表示してもよい(例えば、図16~図18参照)。
例えば、解析処理部は、OCT血管変化データに基づいて、MC画像データに対して画像処理を施し、血管領域に関する経時変化が反映されたMC画像データを表示部に表示してもよい。
例えば、解析処理部は、白黒表現にて画像化されたMC画像データに対して、OCT血管変化データを重畳させてもよいし、OCT血管変化データの経時変化情報に基づいて、MC画像データ自体を着色処理してもよい。また、解析処理部は、例えば、経時変化データを示すラベルを、MC画像データに対して付与してもよい。
OCT血管変化データがMC画像データに反映されることで、例えば、血管変化の経時変化情報が、MC画像データに反映され、経時変化を考慮したMC画像データの診断が容易となる。
なお、解析処理部は、OCT血管変化データに基づいて、OCT画像データに対して画像処理を施し、血管領域に関する経時変化情報が反映されたOCT画像データを表示部に表示してもよい(例えば、図4、図5のOCT画像データ参照)。これによって、形態的な情報を有するOCT画像上で血管情報の経時変化を確認できる。この場合、OCT画像データとしては、BスキャンOCT画像データであってもよいし、正面OCT画像データ(エンフェイスOCT画像データ)であってもよいし、3次元OCT画像データであってもよい。
増加に関する情報が反映されたMC画像データの一部の一例を示す(例えば、図16参照)。新生血管の場合、MC画像データの新生血管全体が着色されてもよい(例えば、血管500)。また、血管の伸長の場合、MC画像データの血管が伸長した部分が着色されてもよい(例えば、血管510)。また、血管径の拡張の場合、血管径が増加した部分が着色されてもよい(例えば、血管520)。
また、減少に関する情報が反映されたMC画像データの一部の一例を示す(例えば、図17参照)。血管の消滅の場合、消滅した血管全体の輪郭が形成されてもよい(例えば、血管600)。血管の短縮の場合、MC画像データにおける血管が短くなった部分の輪郭が表示されてもよい(例えば、血管610)。また、血管径の縮小の場合、MC画像データ上の血管に対して過去の血管径に対応する輪郭が形成されてもよい(例えば、血管620)。
他の例として、例えば、解析処理部は、経時変化情報が細線化されたラベルを、MC画像データにおいて対応する血管部分に重畳させてもよい(例えば、図18参照)。この場合、解析処理部は、経時変化情報の内容に応じてラベルの表示形態を変化させてもよい。例えば、経時変化情報に応じてラベルの色が変化されてもよい。なお、色の変化に限定されず、経時変化情報に応じてラベルの線種が変化されてもよい。
例えば、血管領域の増加、減少との間で経時変化データが判別された場合、血管領域の増加の場合、第1の色にてラベルが表現され、血管領域の減少の場合、第1の色とは異なる第2の色にてラベルが表現されてもよい。
例えば、血管領域の新生、伸長、拡張との間で経時変化情報が判別された場合、新生血管の場合、第1の色にてラベルが表現され、血管の伸長の場合、第1の色とは異なる第2の色にてラベルが表現され、血管径の拡張の場合、第3の色にてラベルが表現されてもよい。なお、血管領域の消滅、血管の短縮、血管径又は血管溜の縮小との間で、経時変化データが判別された場合、例えば、同様に、異なる色のラベルで表現されてもよい。
<MC画像データ間での輝度の差分に基づく解析パラメータの取得>
解析処理部は、例えば、MC画像データ間での輝度の差分に基づいて、血管領域に関する経時変化を定量的に示す解析パラメータを取得してもよい。解析パラメータとしては、例えば、血管領域の増加に関する解析パラメータ(例えば、増加面積、増加体積等)、血管領域の減少に関する解析パラメータ(例えば、減少面積、減少体積)であってもよい。この場合、解析処理部は、例えば、MC画像データ間の輝度の差分を判定処理し、判定結果に基づいて解析パラメータを取得してもよい。解析処理部は、例えば、MC画像データ間の輝度の差分を複数のセクションに分割し、分割されたセクション毎に解析パラメータを取得してもよい。
なお、上記解析パラメータは、表示部に表示されてもよく、例えば、経時変化を示すグラフとして表示されてもよいし、表形式で表示されてもよいし、カラーマップとして表示されてもよいし、解析チャートとして表示されてもよい。もちろん、これらに限定されない。
<各MC画像データに基づく解析結果の取得>
解析処理部は、例えば、第1のMC画像データと第2のMC画像データを画像処理によってそれぞれ解析し、少なくとも一つの解析結果を各MC画像データに関して取得すると共に、取得された各MC画像データの解析結果をOCT血管変化データと共に表示してもよい。これによって、OCT血管変化データと共に、各MC画像データに基づく解析結果が表示されるので、血管領域の経時変化をより的確に確認できる。
例えば、解析処理部は、各MC画像データを画像処理によってそれぞれ解析し、各MC画像に関して解析パラメータ(例えば、血管密度、血管面積、血管体積、血管径、血管蛇行度等)を得てもよく、各画像による解析パラメータを、OCT血管変化データと共に表示してもよい。解析パラメータは、解析値(例えば、数値、グレート)として表現されてもよいし、各位置での解析パラメータの二次元的な分布を示す各解析マップ(例えば、血管密度マップ)、複数のセクションに応じて解析パラメータの代表値を示す解析チャートとして表現されてもよい。また、解析値の経時変化を示すグラフが表示されてもよい。
また、例えば、解析処理部は、各MC画像データにて得られた血管領域に関する解析パラメータの経時変化情報を生成し、表示部に表示してもよい。
この場合、例えば、解析処理部は、各位置での解析パラメータ(例えば、血管密度マップ)の差分の二次元的な分布を示す差分マップを表示してもよいし、複数のセクションに応じて解析パラメータの代表値の差分を示す解析チャートを表示してもよい。
<OCT画像データとMC画像データに基づくフォローアップ>
例えば、解析処理部は、取得時期が異なる各OCT画像データを画像処理によってそれぞれ解析し、少なくとも一つの解析結果を各OCT画像データに関して取得してもよい。
解析処理部は、取得された各OCT画像データの解析結果を、OCT血管変化データと共に表示してもよい。これによって、OCT血管変化データと共に、各OCT画像データに基づく解析結果が表示されるので、血管領域の経時変化と、形態の経時変化とを統合した診断が可能となる。なお、OCT画像データは、例えば、MC画像データの基礎となるOCT画像データであってもよいし、同日に取得されたOCT画像データであってもよい(もちろんこれに限定されない)。
例えば、解析処理部は、各OCT画像データを画像処理によってそれぞれ解析し、各OCT画像データに関して解析パラメータ(例えば、層厚、曲率、サイズ等)を得てもよく、各画像による解析パラメータを、OCT血管変化データと共に表示してもよい。
例えば、解析処理部は、各OCT画像データにて得られた解析パラメータの経時変化を示す形態変化情報を取得してもよい。形態変化情報としては、例えば、解析値の変化を示すグラフであってもよいし、各位置での解析パラメータの差分の二次元的な分布を示す差分マップであってもよいし、複数のセクションに応じて解析パラメータの代表値の差分を示す解析チャートとして表現されてもよい。
また、OCT画像データとMC画像データに基づくフォローアップに際し、例えば、解析処理部は、取得時期が互いに異なる各OCT画像データと、取得時期が互いに異なる各MC画像データとを表示部に同時に表示してもよい。この場合、解析処理部は、さらに、取得時期が互いに異なる各MC画像データに基づくOCT血管変化データを、各OCT画像データと各MC画像データと共に同時に表示してもよい。これにより、血管領域の経時変化を、血管画像と形態画像とを含めて総合的に診断できる。この場合、特定の層領域に関する正面OCT画像データ及び正面MC画像データと共に、特定の層領域に関するOCT血管変化データが表示されることで、特定の層領域に関する二次元的な観察が可能となる。
<OCT形態変化データの取得>
例えば、解析処理部は、取得時期が互いに異なる同一被検眼の第1のOCT画像データと第2のOCT画像データとに基づいて、被検眼の形態に関するOCT画像データの経時変化情報を含むOCT形態変化データを生成してもよい。解析処理部は、例えば、取得時期が互いに異なる第1のOCT画像データと第2のOCTMC画像データとの輝度の差分に基づいて、OCT形態変化データを生成してもよい。輝度の差分は、例えば、被検眼上の取得位置(例えば、画素毎、セクション毎)に応じて取得されてもよい。
さらに、解析処理部は、例えば、取得時期が互いに異なる第1のOCT画像データと第2のOCT画像データとに基づくOCT形態変化データと、取得時期が互いに異なる第1のMCOCT画像データと第2のOCTMC画像データとに基づくOCT血管変化データと、を表示部に同時に表示してもよい。これによって、形態的な経時変化と、血管領域に関する経時変化とを同時に観察できるので、形態的な変化と血管結果とを総合した経過観察が可能となる。
<OCT画像データとMC画像データとに基づく複合解析>
解析処理部は、MC画像データに基づく解析結果と、OCT画像データに基づく解析結果と、を統合した統合解析を行うようにしてもよい。例えば、解析処理部は、血管領域の増減に関する経時変化情報に基づく解析パラメータとして、特定の層領域に関する血管領域の増加量を取得した場合、得られた解析パラメータを、OCT画像データによって得られた特定の層領域の層厚結果に応じて補正してもよい。例えば、基準MC画像データにおける層厚結果が小さいほど、解析パラメータを大きくなるように補正し、基準MC画像データにおける層厚結果が大きいほど、解析パラメータを小さくなるよう補正してもよい。これによって、血管領域の増加量に関する解析パラメータを、層厚の大きさに関して正規化できるので、定量的なパラメータが得られる。
<変容形態>
なお、上記説明においては、取得時期が異なる2つのMC画像データを比較した例を示したが、これに限定されない。例えば、解析処理部は、取得時期が互いに異なる3つ以上のMC画像データ間を比較して、OCT血管変化データを取得してもよい。
取得時期が互いに異なる3つのMC画像データが取得された場合、例えば、第1のMC画像データと、第1のMC画像データよりも後に取得された第2のMC画像データと、第2のMC画像よりも後に取得された第3のMC画像データとの間で、OCT血管変化データを取得する場合、解析処理部は、例えば、第1のMC画像データと第2のMC画像データとの差分に基づく第1のOCT血管変化データと、第2のMC画像データと第3のMC画像データとの差分に基づく第2のOCT血管変化データとを得て、これらを同時に表示部に表示してもよい。
これにより、時間的に隣接するOCT血管変化データを取得できるので、血管領域の経時変化を精度よく表現できる。また、解析処理部は、第1のMC画像データと第2のMC画像データとの差分に基づく第1のOCT血管変化データと、第1のMC画像と第3のMC画像データとの差分に基づく第2の血管変化データとを得て、これらを同時に表示部に表示してもよい。
これによって、共通のMC画像データを基準として複数のOCT血管変化データが得られる。なお、上記の場合、第2のMC画像データ又は第3のMC画像データが基準として用いられてもよい。
なお、解析処理部は、少なくとも2つのOCT血管変化データを用いて、タイムラプス動画を作成し、作成されたタイムラプス動画を表示部に表示してもよい。
なお、以上の説明においては、OCTデータに基づくMC画像データを比較したが、これに限定されず、解析処理部は、例えば、造影剤を用いて取得された正面血管造影画像データと、3次元OCTデータに基づく正面MC画像データとに基づいて、血管領域に関する経時変化情報を含む血管変化データを取得してもよい。この場合においても、上記実施形態の適用が可能である。正面血管造影画像データは、例えば、走査型レーザ検眼鏡(SLO)、眼底カメラ等によって取得されうる。
これによれば、例えば、初診の際に得られた造影剤を用いた正面血管造影画像と、初診より後に得られた正面MC画像データとを用いて経過観察を行う場合においても、血管領域に関する経時変化情報を得ることができる。なお、造影剤を用いた正面血管造影画像の場合、造影剤が被検眼に充填された状態での造影画像が用いられてもよく、差分情報を求める造影画像が検者によって任意に選択されてもよいし、正面MC画像データとの相関が高い造影画像データが自動的に選択されてもよい。
また、上記に限定されず、取得時期が異なる2つの造影剤を用いた正面血管造影画像間での輝度の差分を求め、血管領域に関する血管変化情報を得る場合においても、本実施形態の適用が可能である。
また、以上の説明においては、取得時期が互いに異なる被検眼の第1のMC画像データと第2の画像データとに基づいて、被検眼のOCT血管変化データを生成する場合を例として説明したが、これに限定されず、OCT装置によって取得された被検体のOCTMC画像データを解析するためのOCT解析装置であれば、上記実施形態及び変容形態の適用が可能である。
この場合、解析処理部は、例えば、取得時期が互いに異なる被検体の第1のOCTMC画像データと第2のOCTMC画像データとに基づいて、被検体の血管領域に関する経時変化情報を含むOCT血管変化データを生成してもよい。なお、上記実施形態及び変容形態を被検体に適用させる場合、上述の<>で示された各項目の適用が可能であることは言うまでもない。
また、上記<>で示された各項目の記載内容につき、例えば、OCT解析装置において並列的に実施されてもよいし、個別に実施されてもよい。
<実施例>
以下、本実施例の眼科解析装置について図面を用いて説明する。なお、以下では、眼科解析装置(例えば、図1参照)として、OCTモーションコントラストデータ解析装置を一例として説明する。図1に示すOCTモーションコントラストデータ解析装置(以下、OCT解析装置)1は、OCTデバイス10によって取得されたモーションコントラストデータを解析処理する。OCTモーションコントラストデータは、例えば、被検眼の血管情報を含む。
OCT解析装置1は、例えば、制御部70を備える。制御部70は、例えば、一般的なCPU(Central Processing Unit)71、ROM72、RAM73、等で実現される。ROM72には、例えば、モーションコントラストデータを処理するための解析処理プログラム、OCTデバイス10の動作を制御してモーションコントラストデータを得るためのプログラム、初期値等が記憶される。RAM73は、例えば、各種情報を一時的に記憶する。
制御部70には、図1に示すように、例えば、記憶部(例えば、不揮発性メモリ)74、操作部76、および表示部75等が電気的に接続されている。記憶部74は、例えば、電源の供給が遮断されても記憶内容を保持できる非一過性の記憶媒体である。例えば、ハードディスクドライブ、フラッシュROM、着脱可能なUSBメモリ等を記憶部74として使用することができる。
操作部76には、検者による各種操作指示が入力される。操作部76は、入力された操作指示に応じた信号をCPU71に出力する。操作部76には、例えば、マウス、ジョイスティック、キーボード、タッチパネル等の少なくともいずれかのユーザーインターフェイスを用いればよい。
表示部75は、装置1の本体に搭載されたディスプレイであってもよいし、本体に接続されたディスプレイであってもよい。例えば、パーソナルコンピュータ(以下、「PC」という)のディスプレイを用いてもよい。表示部75は、例えば、OCTデバイス10によって取得されたOCTデータ、モーションコントラストデータ等を表示する。
なお、本実施例のOCT解析装置1には、例えば、OCTデバイス10が接続されている。なお、OCT解析装置1は、例えば、OCTデバイス10と同一の筐体に収納された一体的な構成であってもよいし、別々の構成であってもよい。制御部70は、接続されたOCTデバイス10からモーションコントラストデータを取得してもよい。制御部70は、OCTデバイス10によって取得されたモーションコントラストデータを記憶媒体を介して取得してもよい。
<OCTデバイス>
以下、図2に基づいてOCTデバイス10の概略を説明する。例えば、OCTデバイス10は、被検眼Eに測定光を照射し、その反射光と参照光とによって取得されたOCT信号を取得する。OCTデバイス10は、例えば、OCT光学系100を主に備える。
<OCT光学系>
OCT光学系100は、被検眼Eに測定光を照射し、その反射光と参照光との干渉信号を検出する。OCT光学系100は、例えば、測定光源102と、カップラー(光分割器)104と、測定光学系106と、参照光学系110と、検出器120等を主に備える。なお、OCT光学系の詳しい構成については、例えば、特開2015-131107号を参考にされたい。
OCT光学系100は、いわゆる光断層干渉計(OCT:Optical coherence tomography)の光学系である。OCT光学系100は、測定光源102から出射された光をカップラー104によって測定光(試料光)と参照光に分割する。分割された測定光は測定光学系106へ、参照光は参照光学系110へそれぞれ導光される。測定光は測定光学系106を介して被検眼Eの眼底Efに導かれる。その後、被検眼Eによって反射された測定光と,参照光との合成による干渉光を検出器120に受光させる。
測定光学系106は、例えば、走査部(例えば、光スキャナ)108を備える。走査部108は、例えば、眼底上でXY方向(横断方向)に測定光を走査させるために設けられてもよい。例えば、CPU71は、設定された走査位置情報に基づいて走査部108の動作を制御し、検出器120によって検出された受光信号に基づいてOCT信号を取得する。参照光学系110は、眼底Efでの測定光の反射によって取得される反射光と合成される参照光を生成する。参照光学系110は、マイケルソンタイプであってもよいし、マッハツェンダタイプであっても良い。
検出器120は、測定光と参照光との干渉状態を検出する。フーリエドメインOCTの場合では、干渉光のスペクトル強度が検出器120によって検出され、スペクトル強度データに対するフーリエ変換によって所定範囲における深さプロファイル(Aスキャン信号)が取得される。
なお、OCTデバイス10として、例えば、Spectral-domain OCT(SD-OCT)、Swept-source OCT(SS-OCT)、Time-domain OCT(TD-OCT)等が用いられてもよい。
<正面撮影光学系>
正面撮影光学系200は、例えば、被検眼Eの眼底Efを正面方向(例えば、測定光の光軸方向)から撮影し、眼底Efの正面画像を得る。正面撮影光学系200は、例えば、走査型レーザ検眼鏡(SLO)の装置構成であってもよいし(例えば、特開2015-66242号公報参照)、いわゆる眼底カメラタイプの構成であってもよい(特開2011-10944参照)。なお、正面撮影光学系200としては、OCT光学系100が兼用してもよく、検出器120からの検出信号に基づいて正面画像が取得されてもよい。
<固視標投影部>
固視標投影部300は、眼Eの視線方向を誘導するための光学系を有する。投影部300は、眼Eに呈示する固視標を有し、眼Eを誘導できる。例えば、固視標投影部300は、可視光を発する可視光源を有し、固視標の呈示位置を二次元的に変更させる。これによって、視線方向が変更され、結果的にOCTデータの取得部位が変更される。
<モーションコントラストデータの取得>
本実施例のOCT解析装置1は、例えば、OCTデバイス10によって検出されたOCTデータを処理してモーションコントラストデータを取得してもよい。CPU71は、走査部108の駆動を制御し、眼底Ef上の領域A1において測定光を走査させる。なお、図3(a)において、z軸の方向は、測定光の光軸の方向とする。x軸の方向は、z軸に垂直であって被検者の左右方向とする。y軸の方向は、z軸に垂直であって被検者の上下方向とする。
例えば、CPU71は、領域A1において走査ラインSL1,SL2,・・・,SLnに沿ってx方向に測定光を走査させる。なお、測定光の光軸方向に交差する方向(例えば、x方向)に測定光を走査させることを「Bスキャン」と呼ぶ。そして、1回のBスキャンによって得られた二次元OCTデータを1フレームの二次元OCTデータとして説明する。CPU71は、例えば、xy方向に2次元的に測定光を走査させ、各走査位置においてz方向のAスキャン信号を得てもよい。
CPU71は、OCTデータに基づいてモーションコントラストデータを取得してもよい。モーションコントラストは、例えば、被検眼の血流、網膜組織の変化などを捉えた情報であってもよい。モーションコントラストデータを取得する場合、CPU71は、被検眼の同一位置に関して時間的に異なる少なくとも2つのOCTデータを取得する。例えば、各走査ラインにおいて、CPU71は、時間の異なる複数回のBスキャンを行い、時間の異なる複数のOCTデータをそれぞれ取得する。
例えば、図3(b)は、走査ラインSL1,SL2,・・・,SLnにおいて時間の異なる複数回のBスキャンを行った場合に取得されたOCT信号を示している。例えば、図3(b)は、走査ラインSL1を時間T11,T12,・・・,T1Nで走査し、走査ラインSL2を時間T21,T22,・・・,T2Nで走査し、走査ラインSLnを時間Tn1,Tn2,・・・,TnNで走査した場合を示している。例えば、CPU71は、各走査ラインにおいて、時間の異なる複数のOCTデータを取得し、そのOCTデータを記憶部74に記憶させる。
CPU71は、上記のように、同一位置に関して時間的に異なる複数のOCTデータを取得すると、OCTデータを処理してモーションコントラストデータを取得する。モーションコントラストを取得するためのOCTデータの演算方法としては、例えば、複素OCTデータの強度差もしくは振幅差を算出する方法、複素OCTデータの強度もしくは振幅の分散もしくは標準偏差を算出する方法(Speckle variance)、複素OCTデータの位相差もしくは分散を算出する方法、複素OCTデータのベクトル差分を算出する方法、複素OCT信号の位相差及びベクトル差分を掛け合わせる方法が挙げられる。なお、演算手法の一つとして、例えば、特開2015-131107号公報を参照されたい。
CPU71は、異なる走査ラインでのモーションコントラストデータを並べることによって、被検眼Eの3次元モーションコントラストデータを取得してもよい。なお、前述のように、モーションコントラストデータとしては、位相差に限らず、強度差、ベクトル差分等が取得されてもよい。
以下、上記実施例に係る装置の動作について説明する。MC画像データに関するフォローアップ解析を行うためのフォローアップ解析モードが設定されると、CPU71は、取得時期が異なる少なくとも2つのMC画像データを記憶部74から読み出し、フォローアップ画面として表示部75に表示してもよい。
図6は、本実施例に係るフォローアップ画面を構築するための処理フローを説明するためのフローチャートである。ここで、第1のMC画像と第2のMC画像は、互いに異なる検査日にて取得されたMC画像である。
第1のMC画像には、第1のMC画像を各層に分割する又は特定の層を抽出するためのセグメンテーションが行われてもよい。なお、当該処理は、特定の層に関する正面MC画像を構築する際に実行されてもよい。
次に、深さ方向の感度減衰の影響によるMC画像間での明暗差を補正するために、第1のMC画像と第2のMC画像に対して正規化処理が施されてもよい。また、感度減衰が少ない場合(深さ方向の各MC画像の位置が画像間で変化がない、感度減衰がそもそも少ない装置(例えばSS-OCT)等)には、正規化処理が省略されてもよい。
画像の正規化には、多種の方法が考えられるが、例えば、予め深さ方向に輝度変化の係数を求めておき、得られたMC画像についてその係数を掛けあわせてもよいし、MC画像間でのコントラスト調整(ヒストグラム平坦化等)を実施してもよい。その他、MC画像間の位置合わせ後に、同一部分の輝度を一致させるように補正をかける手法が用いられてもよい。
MC画像間での位置ずれを補正するために、第1のMC画像と第2のMC画像との間で、少なくとも深さ方向に関する位置合わせ処理が行われてもよい。なお、平面方向(XY方向)の画像間位置合わせは、トラッキング撮影等を実施している場合、省略されてもよい。なお、正規化処理と位置合わせの順番は逆でもよい。
正規化処理と位置合わせが行われた後、第1のMC画像と第2のMC画像との間での輝度の差分を得る差分処理が行われてもよい。
次に、特定の層に関する正面MC画像が、各MC画像に関して構築されてもよい。この場合、第1のMC画像でのセグメンテーション結果を第2のMC画像に施すことで変化を捉えやすくなる。この場合、第1のMC画像のセグメンテーション結果を第2のMC画像に適用しそのまま利用してもよいし、第1のMC画像のセグメンテーション結果を参照データとして、第2のMC画像のセグメンテーションを再度実施し、本来の層位置に設定してもよい。なお、第1のMC画像の層セグメンテーションの際、MC画像の血管情報を用いていることで、層分割を行ってもよい。
その後、フォローアップ画面が構築され、フォローアップ画面が表示部に表示される。フォローアップ画面には、例えば、各正面MC画像と、差分処理に基づくOCT血管変化データ等が表示される。
なお、上記実施例では、MC画像そのものに対して差分処理を施し、OCT血管変化データを得たが、例えば、MC画像に対する細線化処理により血管の骨格を検出した後、MC画像間において差分処理を施し、OCT血管変化データを得てもよい。これによって、血管変化以外のノイズが消え、血管有り・無しの判断を容易にすることができる。
図4は、フォローアップ画面の一例を示す図である。フォローアップ画面は、第1のMC画像に対応するベースラインのMC画像(基準画像)610と、第2のMC画像に対応するフォローアップのMC画像620、630(参照画像)と、各MC画像に対応するOCT画像710~730と、を含む。MC画像610は、ベースラインの画像としてMC画像620、630と比較される。フォローアップのMC画像620、630は、MC画像610よりも後の検査日に撮影された画像であり、MC画像610に基準付けされる。フォローアップのMC画像630は、MC画像620よりも後の検査日に撮影された画像である。
CPU71は、MC画像610を基準画像として、MC画像620、630との輝度の差分を求め、求められた差分に基づいてOCT血管変化データを得る。ここで、CPU71は、血管領域の新生又は消滅に関するOCT血管変化データを取得し、取得されたOCT血管変化データをMC画像620、630に重畳させる。この場合、血管領域が増加した部分と減少した部分が異なる色で表示されてもよい。図4においては、血管変化情報に応じて1画素毎に色付けされている。
MC画像620は、MC画像610と比較して血管領域(血管、血管溜)が消滅した例であり、MC画像620上において、血管領域の消滅部分が第1の色(例えば、青)にて強調して表示されてもよい。MC画像630は、MC画像610と比較した血管領域(血管、血管溜)が新生した例であり、MC画像630上において、血管領域の新生部分が、第1の色とは異なる第2の色(例えば、赤)にて強調して表示されてもよい。このような表示によって、血管領域の変化部分をMC画像上で確認できるので、変化部分を考慮した診断を容易に行うことができる。
また、OCT画像720上において、MC画像620上での強調表示に対応する血管消滅部分が、強調して表示されてもよい。また、OCT画像730上において、MC画像630上での強調表示に対応する血管新生部分が、強調して表示されてもよい。このような表示によって、血管領域の変化部分をOCT画像上で確認できるので、形態情報を考慮した診断を容易に行うことができる。
なお、上記において、ベースラインのMC画像として、MC画像610よりも後の検査日に撮影されたMC画像620、630が設定されてもよい。
なお、上記例では、MC画像において変化部分が色付けされたが、これに限定されず、MC画像無しで、色付けされた変化部分が表示されてもよい。これにより、変化部分をより強調させることが可能となる。なお、色付けを行う場合、輝度値の差分の大きさに応じて、グレースケール化させてもよい。これにより、新生、消滅を区別せず、変化を捉えることができる。
なお、上記説明では、一画素毎に色付けが行われたが、MC画像を複数の領域に分割し、分割された領域毎に色付けが行われてもよい(図5参照)。この場合、MC画像の分割に対応してOCT画像が分割され、血管の増減に関する色分けが行われてもよい。
分割される領域としては、グリット状であってもよいし、チャート状(例えば、OCT画像解析用のETDRS,GCHARTとの位置的な対応付けが可能なチャートであってもよい)、太い血管が支配している領域毎であってもよい。
本実施例の概略を示すブロック図である。 OCTデバイスの光学系の一例を示す図である。 モーションコントラストの取得の一例について説明するための図である。 フォローアップ画面の一例を示す図である。 フォローアップ画面の一例を示す図である。 経時変化を得るための解析処理の一例を示す図である。 輝度の差分を求める際の一例を示す図である。 輝度の差分を求める際の一例を示す図である。 輝度の差分を求める際の一例を示す図である。 輝度の差分を求める際の一例を示す図である。 MC画像データ間の感度減衰補正を行う際の一例を示す図である。 血管領域の新生と伸長とを判別する際の一例を示す図である。 血管領域に関して細線化処理を行う場合の一例を示す図である。 血管領域の消滅と短縮とを判別する際の一例を示す図である。 特定の層領域での血管領域に関する経時変化を求める際の一例を示す図である。 血管領域の増加に関する情報が反映されたMC画像データの一部の一例を示す図である。 血管領域の減少に関する情報が反映されたMC画像データの一部の一例を示す図である。 血管領域の経時変化情報が細線化されたラベルを、MC画像データにおいて対応する血管部分に重畳させる場合の一例を示す図である。
1 OCTモーションコントラストデータ解析装置
10 OCTデバイス
70 制御部
75 表示部




Claims (5)

  1. 眼科用OCT装置によって取得された被検眼のOCTMC(モーションコントラスト)画像データを解析するための眼科解析装置であって、
    前記OCTMC画像データを解析するための解析処理手段を備え、
    前記解析処理手段は、取得時期が互いに異なる第1のOCTMC画像データと第2のOCTMC画像データとの間で差分処理を行うことによって、被検眼の血管領域に関する経時変化情報を含むOCT血管変化データを生成することを特徴とする眼科解析装置。
  2. 前記解析処理手段は、前記OCT血管変化データとして、前記第1のOCTMC画像データと前記第2のOCTMC画像データとに基づいて被検眼の血管領域の増加と減少の少なくともいずれかに関する経時変化情報を含むOCT血管増減データを生成することを特徴とする請求項の眼科解析装置。
  3. 前記解析処理手段は、前記第1のOCTMC画像データに対するセグメンテーション結果を、前記第2のOCTMC画像データに適用して、特定の層領域に関する前記OCT血管変化データを求めることを特徴とする請求項1~のいずれかの眼科解析装置。
  4. 前記解析処理手段は、前記OCT血管変化データを前記第1のOCTMC画像データと第2のOCTMC画像データのいずれかに反映させた画像データを表示部に表示することを特徴とする請求項1~のいずれかの眼科解析装置。
  5. 請求項1~のいずれかに記載の眼科解析装置の解析処理手段としてコンピュータを機能させるための眼科解析プログラム。
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