JP2022157348A - Ophthalmologic apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、被検眼の眼軸長を取得する眼科装置に関する。 The present disclosure relates to an ophthalmologic apparatus that acquires the axial length of an eye to be examined.
被検眼における前眼部の透光体を光切断する形で照明し、前眼部断面画像を撮影する眼科装置が知られている。 2. Description of the Related Art There is known an ophthalmologic apparatus that illuminates a translucent body of the anterior segment of an eye to be inspected in a manner that cuts off light and captures a cross-sectional image of the anterior segment.
上述の眼科装置では、被検眼の前眼部断面画像が適切に撮影されないことがある。例えば、被検者の瞼や睫毛が映り込んだ場合は、これらの影が前眼部断面画像に現れることがある。また、睫毛に照明光が反射した反射像が前眼部断面画像に現れることがある。例えば、被検眼の瞳孔状態が適切でなかった場合は、照明光の戻り光がけられてしまうために、前眼部の深さ方向の撮影範囲が変化することがある。 With the above-described ophthalmologic apparatus, there are cases where the anterior segment cross-sectional image of the subject's eye is not captured appropriately. For example, when the subject's eyelids and eyelashes are reflected, their shadows may appear in the anterior segment cross-sectional image. In addition, a reflected image of the illumination light reflected by the eyelashes may appear in the anterior segment cross-sectional image. For example, if the pupil condition of the subject's eye is not appropriate, the return light of the illumination light is vignetted, which may change the imaging range of the anterior segment in the depth direction.
一方で、近年は若年層を中心とする近視有病率の増加が顕著であり、眼軸長に基づく近視進行の評価が注目されている。発明者らは、被検眼の眼屈折力と前眼部断面画像を共に取得し、これらに基づいて眼軸長を取得する装置構成を検討した。しかし、このような装置構成においても、前眼部断面画像が適切に撮影されなければ、眼軸長の取得は難しい。 On the other hand, in recent years, the prevalence of myopia has increased remarkably, mainly among young people, and the evaluation of myopia progression based on the axial length of the eye has attracted attention. The inventors obtained both the ocular refractive power of the eye to be examined and the cross-sectional image of the anterior segment of the eye, and studied an apparatus configuration for obtaining the axial length based on these images. However, even with such an apparatus configuration, it is difficult to acquire the axial length unless a cross-sectional image of the anterior segment is appropriately captured.
本開示は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、前眼部断面画像を適切に取得し、眼軸長を精度よく取得できる眼科装置を提供することを技術課題とする。 The present disclosure has been made in view of the circumstances described above, and a technical problem thereof is to provide an ophthalmologic apparatus capable of appropriately acquiring an anterior segment cross-sectional image and accurately acquiring the axial length of the eye.
本開示の眼科装置は、被検眼の眼屈折力を取得するための眼屈折力測定光学系と、前記被検眼の前眼部に向けて測定光を投光し、前記測定光の投光光軸に対して、前記測定光の戻り光を斜め方向から検出することで、前記被検眼の前眼部断面画像を取得するための断面画像撮影光学系と、前記前眼部断面画像を解析し、前記前眼部の形状に関する形状情報であって、複数のパラメータを含む形状情報を取得する形状情報取得手段と、前記眼屈折力測定光学系と、前記断面画像撮影光学系と、を制御し、前記眼屈折力と前記複数のパラメータとに基づいて、前記被検眼の眼軸長を取得する眼軸長取得手段と、を備え、前記眼軸長取得手段は、前記複数のパラメータの測定値を使用して導出される第1眼軸長と、前記複数のパラメータの一部の測定値を置き換えた仮定値を使用して導出される第2眼軸長と、を取得することを特徴とする。 An ophthalmologic apparatus of the present disclosure includes an eye refractive power measurement optical system for acquiring an eye refractive power of an eye to be inspected, an eye refractive power measurement optical system for projecting measurement light toward an anterior segment of the eye to be inspected, and a projection light of the measurement light. A cross-sectional image capturing optical system for obtaining a cross-sectional image of the anterior segment of the eye to be examined by detecting the return light of the measurement light from an oblique direction with respect to the axis, and analyzing the cross-sectional image of the anterior segment of the eye. , shape information acquisition means for acquiring shape information about the shape of the anterior segment, the shape information including a plurality of parameters, the eye refractive power measurement optical system, and the cross-sectional image taking optical system. and an axial length obtaining means for obtaining the axial length of the eye to be examined based on the refractive power of the eye and the plurality of parameters, wherein the axial length obtaining means obtains measured values of the plurality of parameters. and a second axial length derived using hypothetical values that replace measured values of some of the plurality of parameters. do.
「概要」
本開示の実施形態に係る眼科装置の概要について説明する。以下の<>にて分類された項目は、独立又は関連して利用されうる。なお、本実施形態において、「共役」とは、必ずしも完全な共役関係に限定されるものではなく、「略共役」を含むものとする。すなわち、本実施形態の「共役」には、各部の技術意義との関係で許容される範囲で、完全な共役位置からずれて配置される場合についても含まれる。
"Overview"
An outline of an ophthalmologic apparatus according to an embodiment of the present disclosure will be described. The items classified in <> below can be used independently or in conjunction with each other. In the present embodiment, "conjugated" is not necessarily limited to a perfect conjugated relationship, but includes "substantially conjugated". That is, the term "conjugated" in this embodiment also includes the case where the parts are displaced from the perfectly conjugated position within the range allowed in relation to the technical significance of each part.
本実施形態の眼科装置は、被検眼の眼軸長を取得することが可能な装置である。例えば、眼科装置は、眼軸長の測定に利用される光学系、形状情報取得手段、眼軸長取得手段、等を有してもよい。また、例えば、眼科装置は、判定手段、選択手段、等を有してもよい。 The ophthalmologic apparatus of this embodiment is an apparatus capable of acquiring the axial length of an eye to be examined. For example, the ophthalmologic apparatus may have an optical system used for measuring the axial length, shape information obtaining means, axial length obtaining means, and the like. Also, for example, the ophthalmologic apparatus may have determination means, selection means, and the like.
<眼屈折力測定光学系>
本実施形態の眼科装置は、眼屈折力測定光学系(例えば、測定光学系100)を有してもよい。眼屈折力測定光学系は、被検眼の眼屈折力を取得するための光学系である。例えば、被検眼の眼底に対して測定光(第1測定光)を投光し、眼底にて測定光が反射された反射光に基づいて、眼屈折力を取得するための構成を備えてもよい。なお、第1測定光は、可視光であってもよいし、赤外光であってもよい。
<Eye refractive power measurement optical system>
The ophthalmologic apparatus of this embodiment may have an eye refractive power measurement optical system (for example, the measurement optical system 100). The eye refractive power measurement optical system is an optical system for acquiring the eye refractive power of the eye to be examined. For example, a configuration may be provided in which measurement light (first measurement light) is projected onto the fundus of the subject's eye, and the refractive power of the eye is obtained based on the reflected light of the measurement light reflected by the fundus. good. Note that the first measurement light may be visible light or infrared light.
眼屈折力測定光学系は、他覚式眼屈折力測定装置(オートレフラクトメータ及び波面センサ等)にて用いられる測定光学系であってもよい。眼屈折力測定光学系における第1測定光の投光光軸は、後述の断面画像撮影光学系にて形成される光切断面の面上に配置されてもよい。このために、眼屈折力測定光学系を用いて、前眼部の光切断面上での眼屈折力(面上眼屈折力)が取得される。もちろん、眼屈折力測定光学系は、他の面上での眼屈折力を取得することが可能であってもよい。 The eye refractive power measuring optical system may be a measuring optical system used in an objective eye refractive power measuring device (autorefractometer, wavefront sensor, etc.). The projection optical axis of the first measurement light in the eye refractive power measurement optical system may be arranged on the plane of the light section formed by the cross-sectional image taking optical system, which will be described later. For this purpose, an eye refractive power measurement optical system is used to acquire the eye refractive power on the light-section plane of the anterior segment (surface eye refractive power). Of course, the eye refractive power measurement optical system may be capable of acquiring eye refractive power on other planes.
<断面画像撮影光学系>
本実施形態の眼科装置は、断面画像撮影光学系(例えば、断面撮影光学系)を有してもよい。断面画像撮影光学系は、被検眼の前眼部断面画像を取得するための光学系である。例えば、被検眼の前眼部に向けて測定光を投光し、測定光の投光光軸に対して、測定光の散乱による戻り光(散乱光)を斜め方向から検出することで、前眼部断面画像を取得するための構成を備えてもよい。また、例えば、被検眼の前眼部に対して測定光(第2測定光)を投光し、前眼部に眼屈折力測定光学系の光軸を通る光切断面を形成させると共に、第2測定光の光切断面からの散乱光に基づいて、前眼部断面画像を取得するための構成を備えてもよい。なお、測定光(第2測定光)は、可視光であってもよいし、赤外光であってもよい。
<Sectional imaging optical system>
The ophthalmologic apparatus of this embodiment may have a cross-sectional imaging optical system (for example, a cross-sectional imaging optical system). The cross-sectional image capturing optical system is an optical system for acquiring an anterior segment cross-sectional image of the subject's eye. For example, measuring light is projected toward the anterior segment of the eye to be inspected, and return light (scattered light) due to scattering of the measuring light is detected from an oblique direction with respect to the projection optical axis of the measuring light. A configuration for acquiring an eye cross-sectional image may be provided. Further, for example, the measurement light (second measurement light) is projected onto the anterior segment of the subject's eye to form a light section passing through the optical axis of the eye refractive power measurement optical system in the anterior segment, 2 A configuration for acquiring an anterior segment cross-sectional image based on scattered light from the light-section plane of the measurement light may be provided. The measurement light (second measurement light) may be visible light or infrared light.
断面画像撮影光学系は、シャインプルーフの原理に基づく光学系であってもよい。この場合、眼屈折力測定光学系における第1測定光の投光光軸と、断面画像撮影光学系における第2測定光の投光光軸と、が同軸に配置されてもよい。また、この場合、断面画像撮影光学系において、第2測定光はスリット光として投光されてもよい。例えば、スリット光の照射領域が、前眼部の光切断面として設定される。また、この場合、断面画像撮影光学系は、前眼部に形成された光切断面とシャインプルーフの関係で配置されたレンズ系および光検出器を有してもよい。第2測定光の受光光軸は、光切断面に対して傾斜するように配置される。 The cross-sectional imaging optical system may be an optical system based on the Scheimpflug principle. In this case, the projection optical axis of the first measurement light in the eye refractive power measurement optical system and the projection optical axis of the second measurement light in the cross-sectional imaging optical system may be arranged coaxially. Further, in this case, the second measurement light may be projected as slit light in the cross-sectional imaging optical system. For example, the irradiation area of the slit light is set as the light cutting plane of the anterior segment. Further, in this case, the cross-sectional image capturing optical system may have a lens system and a photodetector arranged in a Scheimpflug relationship with the light section formed in the anterior segment. The light-receiving optical axis of the second measurement light is arranged so as to be inclined with respect to the light section plane.
なお、断面画像撮影光学系による前眼部断面画像の撮影範囲には、被検眼の角膜前面から少なくとも水晶体前面までが含まれていることが好ましい。いうまでも無く、角膜前面から水晶体後面までが含まれていれば、更に好ましい。この場合は、角膜厚、角膜前面曲率半径、角膜後面曲率半径、前房深度、水晶体厚、水晶体前面曲率半径、および、水晶体後面曲率半径を、漏れなく取得できるため、眼軸長をより適正に求めることができる。 It is preferable that the imaging range of the anterior segment cross-sectional image by the cross-sectional image capturing optical system includes from the front surface of the cornea to at least the front surface of the crystalline lens of the subject's eye. Needless to say, it is more preferable if the area from the anterior surface of the cornea to the posterior surface of the lens is included. In this case, since the corneal thickness, the anterior corneal curvature radius, the posterior corneal curvature radius, the anterior chamber depth, the lens thickness, the anterior lens curvature radius, and the posterior lens curvature radius can be obtained without omission, the axial length can be determined more appropriately. can ask.
<形状情報取得手段>
本実施形態の眼科装置は、形状情報取得手段(例えば、制御部50)を備えてもよい。形状情報取得手段は、前眼部断面画像を解析することによって、前眼部の形状に関する形状情報であって、複数のパラメータを含む形状情報を取得する。例えば、形状情報は、前眼部に含まれる透光体の形状を特定することが可能な情報であればよい。一例として、各々の透光体が位置する座標、各々の透光体の形状を表す方程式及び方程式から求められる値(例えば、曲率、厚み、深度、等)、等であってもよい。
<Shape Information Acquisition Means>
The ophthalmologic apparatus of this embodiment may include shape information acquisition means (for example, the control unit 50). The shape information acquiring means acquires shape information relating to the shape of the anterior segment, which includes a plurality of parameters, by analyzing the anterior segment cross-sectional image. For example, the shape information may be any information that can specify the shape of the translucent body included in the anterior segment. As an example, coordinates at which each transparent body is located, equations representing the shape of each transparent body, and values obtained from the equations (for example, curvature, thickness, depth, etc.), and the like may be used.
形状情報に含まれる複数のパラメータは、角膜の形状に関するパラメータを含んでもよい。例えば、角膜前面の曲率半径、角膜後面の曲率半径、角膜厚、等が挙げられる。また、複数のパラメータは、水晶体の形状に関するパラメータを含んでもよい。例えば、水晶体前面の曲率半径、水晶体後面の曲率半径、水晶体厚、等が挙げられる。また、複数のパラメータは、前眼部の深度に関するパラメータを含んでもよい。例えば、前房深度等が挙げられる。 The plurality of parameters included in the shape information may include parameters relating to the shape of the cornea. Examples include the radius of curvature of the anterior surface of the cornea, the radius of curvature of the posterior surface of the cornea, the corneal thickness, and the like. Also, the plurality of parameters may include parameters relating to the shape of the lens. For example, the radius of curvature of the anterior surface of the lens, the radius of curvature of the posterior surface of the lens, the thickness of the lens, and the like. Also, the plurality of parameters may include a parameter relating to the depth of the anterior segment. For example, an anterior chamber depth and the like can be mentioned.
なお、形状情報取得手段が解析した前眼部断面画像からは、透光体におけるより多くのパラメータ(言い換えると、測定値)が取得されることが望ましいが、解析結果としてパラメータが得られない場合、パラメータが正確でない場合、等もある。これは、例えば、被検者の瞼や睫毛の映り込みによって起こり得る。また、例えば、被検眼の前眼部の状態(一例として、瞳孔状態等)によって変化し得る。これらの影響により、前眼部断面画像を適切に取得できていない際には、有効なパラメータと有効でないパラメータが混在し得る。しかし、本実施例では、後述の眼軸長取得手段が、有効なパラメータの測定値と、有効でないパラメータの測定値を置き換えた仮定値と、を使用した眼軸長(第2眼軸長)を導出することによって、眼軸長を適切に取得することができる。もちろん、形状情報取得手段がすべてのパラメータの測定値を有効に得た場合は、各々の測定値のみを使用した眼軸長(第1眼軸長)を導出することもできる。 Although it is desirable to obtain more parameters (in other words, measured values) of the translucent body from the anterior segment cross-sectional image analyzed by the shape information obtaining means, if the parameters cannot be obtained as an analysis result , if the parameters are not exact, etc. This can be caused, for example, by reflection of the subject's eyelids and eyelashes. Also, for example, it may change depending on the state of the anterior segment of the subject's eye (as an example, the state of the pupil, etc.). Due to these influences, effective parameters and ineffective parameters may coexist when an anterior segment cross-sectional image cannot be acquired appropriately. However, in the present embodiment, the axial length acquisition means (to be described later) obtains the axial length (second axial length) using the measured value of the effective parameter and the assumed value obtained by replacing the measured value of the ineffective parameter. By deriving , the axial length can be appropriately obtained. Of course, when the shape information acquisition means effectively obtains measured values of all parameters, it is also possible to derive the axial length (first axial length) using only each measured value.
<眼軸長取得手段>
本実施形態の眼科装置は、眼軸長取得手段(例えば、制御部50)を備えてもよい。例えば、眼軸長取得手段は、画像処理部、眼軸長取得部、及び演算制御部、等を兼ねてもよい。
<Axial Length Acquisition Means>
The ophthalmologic apparatus of the present embodiment may include axial length acquisition means (for example, control unit 50). For example, the axial length obtaining means may also serve as an image processing section, an axial length obtaining section, an arithmetic control section, and the like.
眼軸長取得手段は、眼屈折力測定光学系を用いた眼屈折力の取得を制御することによって、被検眼の眼屈折力を取得してもよい。より詳細には、眼屈折力測定光学系における第1測定光の投光と、第1測定光の眼底反射光の光検出器による検出と、を制御することによって、被検眼の眼屈折力を取得してもよい。 The eye axial length acquiring means may acquire the eye refractive power of the subject's eye by controlling acquisition of the eye refractive power using the eye refractive power measuring optical system. More specifically, by controlling the projection of the first measurement light in the eye refractive power measurement optical system and the detection by the photodetector of the fundus reflected light of the first measurement light, the eye refractive power of the subject's eye is measured. may be obtained.
また、眼軸長取得手段は、断面画像撮影光学系を用いた前眼部断面画像の取得を制御することによって、被検眼の前眼部断面画像を取得してもよい。より詳細には、断面画像撮影光学系における第2測定光の投光と、第2測定光の戻り光(散乱光)の光検出器による検出と、を制御することによって、被検眼の前眼部断面画像を取得してもよい。 Further, the eye axial length acquisition means may acquire the anterior segment cross-sectional image of the subject's eye by controlling the acquisition of the anterior segment cross-sectional image using the cross-sectional image capturing optical system. More specifically, by controlling the projection of the second measurement light in the cross-sectional imaging optical system and the detection of the return light (scattered light) of the second measurement light by the photodetector, Partial cross-sectional images may be acquired.
なお、眼軸長取得手段は、断面画像撮影光学系において、第2測定光を連続的に投光し、複数枚の前眼部断面画像を取得してもよい。この場合、眼軸長取得手段は、第2測定光の投光とその戻り光の検出をリアルタイムに実行し、前眼部断面画像を動画像として撮像することで、複数枚の前眼部断面画像を取得してもよい。また、この場合、測定手段は、第2測定光の投光とその戻り光の検出を所定の時間間隔毎(一例として、1秒間隔毎、等)に実行し、前眼部断面画像を静止画像として撮像することで、複数枚の前眼部断面画像を取得してもよい。 Note that the axial length acquisition means may continuously project the second measurement light in the cross-sectional image capturing optical system to acquire a plurality of anterior segment cross-sectional images. In this case, the eye axial length acquisition means executes the projection of the second measurement light and the detection of the return light in real time, and captures the anterior segment cross-sectional images as a moving image to obtain a plurality of anterior segment cross-sectional images. Images may be acquired. Further, in this case, the measuring means executes projection of the second measurement light and detection of the return light at predetermined time intervals (for example, at intervals of 1 second, etc.), and the anterior segment cross-sectional image is stilled. A plurality of anterior segment cross-sectional images may be obtained by capturing images.
眼軸長取得手段は、眼屈折力と、形状情報取得手段が前眼部断面画像を解析することで取得した形状情報に含まれる複数のパラメータと、に基づいて被検眼の眼軸長を取得してもよい。眼軸長取得手段が取得する眼軸長には、複数のパラメータとして、各々の測定値を使用して導出される第1眼軸長が含まれてもよい。つまり、各々の測定値を置き換えた仮定値を使用せずに導出される第1眼軸長が含まれてもよい。また、眼軸長には、複数のパラメータとして、一部に仮定値を使用して導出される第2眼軸長が含まれてもよい。つまり、測定値及び仮定値を使用して導出される第2眼軸長が含まれてもよい。なお、眼軸長取得手段は、検者による操作手段(例えば、モニタ16)の操作によって入力される操作信号に基づいて、第1眼軸長と第2眼軸長の一方又は双方を導出するかを選択してもよい。また、後述する選択手段の選択結果に基づいて、第1眼軸長と第2眼軸長の一方又は双方を導出するかを選択してもよい。 The axial length acquisition means acquires the axial length of the eye to be examined based on the refractive power of the eye and a plurality of parameters included in the shape information acquired by the shape information acquisition means by analyzing the cross-sectional image of the anterior segment of the eye. You may The axial length acquired by the axial length acquiring means may include, as the plurality of parameters, a first axial length derived using each measurement value. That is, a first axial length derived without using hypothetical values that replaced each measurement may be included. In addition, the axial length may include, as a plurality of parameters, a second axial length that is partially derived using assumed values. That is, a second axial length derived using measurements and hypotheses may be included. The axial length obtaining means derives one or both of the first axial length and the second axial length based on an operation signal input by the examiner's operation of the operating means (for example, the monitor 16). You can choose either Further, it may be selected whether to derive one or both of the first axial length and the second axial length based on the selection result of the selection means, which will be described later.
例えば、眼軸長取得手段は、形状情報取得手段が取得した形状情報における複数のパラメータのうち、一部の有効でないパラメータを、測定値から仮定値に変更してもよい。例えば、仮定値は、所定の眼光学モデル(一例として、グルストランド模型眼等)にて採用される標準値であってもよい。また、眼に関する統計データ等に基づいた平均値であってもよい。また、有効なパラメータの測定値と、眼内における角膜前後面や水晶体前後面の一般的な比率と、を考慮して求めることが可能な推定値であってもよい。また、眼科装置及び眼科装置とは異なる装置の少なくともいずれかによって過去に取得された被検眼の測定値であってもよい。標準値や平均値は、年齢、性別、地域、等のうちの少なくともいずれか毎に複数用意されていてもよく、眼軸長をどの値に基づいて求めるかを、検者が選択可能としてもよい。 For example, the axial length acquisition means may change some of the parameters in the shape information acquired by the shape information acquisition means, which are not valid, from measured values to assumed values. For example, the hypothetical value may be a standard value adopted by a predetermined eye optical model (for example, the Gullstrand model eye, etc.). Moreover, the average value based on the statistical data etc. regarding eyes may be used. Alternatively, it may be an estimated value that can be obtained by taking into consideration the measured value of an effective parameter and the general ratio of the corneal anterior surface and the lens anterior surface in the eye. Alternatively, the measured value of the subject's eye obtained in the past by at least one of an ophthalmic device and a device different from the ophthalmic device may be used. A plurality of standard values and average values may be prepared for at least one of age, sex, region, etc., and the examiner can select based on which value the axial length is calculated. good.
例えば、眼軸長取得手段は、眼屈折力及び複数のパラメータに基づいて、眼軸長を取得してもよい。例えば、眼屈折力及び複数のパラメータに基づき、光線追跡演算によって、眼軸長を導出してもよい。光線追跡演算では、遠点から前眼部の所定位置に入射する光線が透光体によって屈折された後に光軸上に交わるときの、交点と角膜頂点との間隔が、眼軸長として導出される。このとき、眼科分野において遠点を特定するときに一般的に用いられている等価球面度数ではなく、光切断面での眼屈折力(面上眼屈折力)が利用されてもよい。これにより、切断面上を通過する光線における遠点の位置が、より適正に特定される。結果として、眼軸長をより適正に求めることができる。このとき、複数の光線のそれぞれについて光線追跡演算を行い、各光線の光線追跡演算の結果として、眼軸長を求めてもよい。例えば、それぞれの光線追跡演算で得られた眼軸長の平均値(加重平均でも良い)が、被検眼の眼軸長として求められてもよい。 For example, the axial length obtaining means may obtain the axial length based on the refractive power of the eye and a plurality of parameters. For example, the eye axial length may be derived by ray tracing calculations based on the eye refractive power and a plurality of parameters. In the ray tracing calculation, the distance between the point of intersection and the vertex of the cornea when a light ray incident on a predetermined position of the anterior segment from the far point is refracted by the translucent body and intersects the optical axis is derived as the axial length of the eye. be. At this time, instead of the equivalent spherical power that is generally used when specifying the far point in the field of ophthalmology, the eye refractive power at the light-section plane (surface eye refractive power) may be used. As a result, the position of the far point of the light ray passing through the cut plane can be specified more properly. As a result, the axial length can be obtained more appropriately. At this time, a ray tracing calculation may be performed for each of the plurality of rays, and the axial length of the eye may be obtained as a result of the ray tracing calculation for each ray. For example, an average value (or a weighted average) of the axial lengths obtained by each ray tracing calculation may be obtained as the axial length of the subject's eye.
なお、光線追跡演算では、各透光体の境界面に対する光線の入射位置および境界面での角度変化が、前眼部情報から特定される切断面での透光体の形状を考慮して決定されてもよい。また、光線追跡演算では、前眼部の透光体の偏心が考慮されてもよい。偏心は、前眼部情報に基づいて特定される。切断面内の透光体の偏心が考慮される結果として、眼軸長をより適正に求めることができる。この場合において、例えば、第1の光線と第2の光線とを少なくとも含む複数の光線のそれぞれについて光線追跡演算を行い光線毎に眼軸長を求め、複数の眼軸長に基づいて、最終的な測定値を求めてもよい。第1の光線と第2の光線とは、切断面上において、眼軸を挟んで配置される光線である。 In the ray tracing calculation, the incident position of the ray with respect to the boundary surface of each transparent body and the angle change at the boundary surface are determined by considering the shape of the transparent body at the cut surface specified from the anterior segment information. may be The ray tracing calculation may also take into account the decentration of the anterior segment translucent body. Eccentricity is identified based on the anterior segment information. As a result of considering the eccentricity of the transmissive body in the cut plane, the axial length can be obtained more appropriately. In this case, for example, a ray tracing calculation is performed for each of a plurality of rays including at least the first ray and the second ray to obtain the axial length for each ray, and based on the plurality of axial lengths, the final measurements may be obtained. The first light ray and the second light ray are light rays arranged on the cutting plane with the eye axis interposed therebetween.
本実施形態において、眼軸長取得手段は、前眼部断面画像に基づいて、断面画像撮影光学系における第2測定光の光量を調整してもよい。より詳細には、被検眼に対する前眼部断面画像(第1前眼部断面画像)を取得し、この前眼部断面画像が解析に不適切とされた場合に、第2測定光の光量を調整して、再び前眼部断面画像(第2前眼部断面画像)を取得してもよい。また、本実施形態において、眼軸長取得手段は、前眼部断面画像に基づいて、断面画像撮影光学系における光検出器の検出条件を調整してもよい。より詳細には、第1前眼部断面画像を取得し、第1前眼部断面画像が解析に不適切とされた場合に、光検出器の検出条件を調整して、第2前眼部断面画像を取得してもよい。これによって、前眼部断面画像に基づく複数のパラメータとして適切な値を取得できる可能性が高くなり、結果として眼軸長の精度が向上される。 In the present embodiment, the axial length acquisition means may adjust the light amount of the second measurement light in the cross-sectional image capturing optical system based on the anterior segment cross-sectional image. More specifically, an anterior segment cross-sectional image (first anterior segment cross-sectional image) of the eye to be inspected is acquired, and if this anterior segment cross-sectional image is determined to be inappropriate for analysis, the amount of light of the second measurement light is reduced. After adjustment, the anterior segment cross-sectional image (second anterior segment cross-sectional image) may be acquired again. Further, in the present embodiment, the axial length acquisition means may adjust the detection conditions of the photodetector in the cross-sectional image capturing optical system based on the anterior segment cross-sectional image. More specifically, when the first anterior segment cross-sectional image is acquired and the first anterior segment cross-sectional image is determined to be inappropriate for analysis, the detection conditions of the photodetector are adjusted to obtain the second anterior segment cross-sectional image. A cross-sectional image may be acquired. This increases the possibility of obtaining appropriate values for the plurality of parameters based on the anterior segment cross-sectional image, and as a result improves the accuracy of the axial length.
例えば、眼軸長取得手段は、第2前眼部断面画像から検出される各透光体の輝度情報が、飽和状態とならない所定の範囲内で、第2測定光の光量を調整してもよい。この場合、眼軸長取得手段は、光源における出力の設定値を増加又は減少させてもよいし、光源から投光される第2測定光の光路内にて光学部材を挿抜させてもよい。なお、一例として、所定の範囲は、光検出器の検出感度やゲイン等に基づいて、予め設定されていてもよい。また、例えば、眼軸長取得手段は、第2前眼部断面画像から検出される各透光体の輝度情報が、飽和状態とならない所定の範囲内で、光検出器の検出条件を調整してもよい。この場合、眼軸長取得手段は、光検出器の露光時間、ゲイン、等の少なくともいずれかを変更してもよい。 For example, the axial length acquisition means adjusts the light amount of the second measurement light within a predetermined range in which the luminance information of each translucent body detected from the second anterior segment cross-sectional image is not saturated. good. In this case, the axial length acquisition means may increase or decrease the set value of the output of the light source, or insert or remove the optical member in the optical path of the second measurement light projected from the light source. As an example, the predetermined range may be set in advance based on the detection sensitivity, gain, etc. of the photodetector. Further, for example, the axial length acquisition means adjusts the detection conditions of the photodetector within a predetermined range in which the luminance information of each translucent body detected from the second anterior segment cross-sectional image is not saturated. may In this case, the axial length acquisition means may change at least one of the exposure time, gain, etc. of the photodetector.
眼軸長取得手段は、眼屈折力の取得と前眼部断面画像の取得を並行して実行してもよい。この場合、取得手段は、被検眼に対して双方の光学系から測定光を投光した状態で、眼屈折力測定光学系が有する光検出器の検出タイミングと、断面画像撮影光学系が有する光検出器の検出タイミングと、を同一タイミング(並行)としてもよい。なお、ここでいう同一とは、それぞれの検出タイミングが完全に同時であることは、必ずしも要求されない。例えば、それぞれの検出タイミングの間に、被検眼の状態(瞳孔状態や調節状態)に有意な差が生じない程度の時間差が存在してもよい。 The eye axial length acquiring means may acquire the eye refractive power and the anterior segment cross-sectional image in parallel. In this case, the acquisition means obtains the detection timing of the photodetector of the eye refractive power measurement optical system and the light of the cross-sectional image taking optical system in a state in which measurement light is projected from both optical systems onto the eye to be examined. The detection timing of the detector may be the same timing (in parallel). Note that the term "same" as used herein does not necessarily mean that the respective detection timings are exactly the same. For example, there may be a time difference that does not cause a significant difference in the state of the subject's eye (pupil state or accommodative state) between the respective detection timings.
本実施形態において、眼軸長取得手段は、眼屈折力測定光学系と断面画像撮影光学系を制御し、被検眼に雲霧を付加した状態で、眼屈折力および断面画像を取得してもよい。また、被検眼に雲霧が付加された状態で取得された前眼部断面画像に基づいて、第1眼軸長及び第2眼軸長を取得してもよい。これによって、被検眼の前眼部を適切な状態(つまり、雲霧掛けで調節が解除された状態)にして得た前眼部断面画像から、各々のパラメータを取得することができる。更に、測定値として有効でないパラメータが存在する場合には、これを仮定値に置き換えることで、良好に眼軸長を導出できる。 In the present embodiment, the eye axial length acquisition means may control the eye refractive power measurement optical system and the cross-sectional image capturing optical system, and acquire the eye refractive power and the cross-sectional image in a state where fog is added to the subject's eye. . Further, the first axial length and the second axial length may be obtained based on the anterior segment cross-sectional image obtained with fog added to the subject's eye. As a result, each parameter can be acquired from an anterior segment cross-sectional image obtained by setting the anterior segment of the subject's eye in an appropriate state (that is, in a state in which accommodation is canceled by fogging). Furthermore, if there are parameters that are not effective as measured values, by replacing them with hypothetical values, the axial length can be derived satisfactorily.
<判定手段>
本実施形態の眼科装置は、判定手段(例えば、制御部50)を備えてもよい。判定手段は、前眼部断面画像に基づく複数のパラメータの少なくとも1つの良否を判定してもよい。例えば、判定手段は、前眼部断面画像が解析に適しているか否かを判定することによって、パラメータの良否を判定してもよい。つまり、前眼部断面画像が不適切であれば、測定値を得ることなくパラメータを良好でないとみなしてもよい。また、例えば、判定手段は、前眼部断面画像に基づく複数のパラメータの測定値が適切か否かを判定することによって、パラメータの良否を判定してもよい。これによって、複数のパラメータの測定値が得られない場合や、測定値が正確でない場合であっても、適切な値が取得されやすくなる。
<Determination means>
The ophthalmologic apparatus of this embodiment may include determination means (for example, the control unit 50). The determining means may determine the quality of at least one of the plurality of parameters based on the anterior segment cross-sectional image. For example, the determining means may determine whether the parameter is good or bad by determining whether the anterior segment cross-sectional image is suitable for analysis. That is, if the anterior segment cross-sectional image is inappropriate, the parameter may be considered unsatisfactory without obtaining a measured value. Further, for example, the determining means may determine the quality of the parameters by determining whether the measured values of the parameters based on the anterior segment cross-sectional image are appropriate. This makes it easier to obtain appropriate values even when measured values for multiple parameters are unavailable or inaccurate.
例えば、判定手段は、前眼部断面画像における被検者の瞼や睫毛の映り込みの有無に基づいて、複数のパラメータの少なくとも1つの良否を判定してもよい。また、例えば、判定手段は、前眼部断面画像における各透光体の水平方向の検出幅に基づいて、複数のパラメータの少なくとも1つの良否を判定してもよい。また、例えば、判定手段は、被検眼の瞳孔情報に基づいて、複数のパラメータの少なくとも1つの良否を判定してもよい。もちろん、これらの組み合わせから、複数のパラメータの少なくとも1つの良否を判定してもよい。 For example, the determining means may determine the quality of at least one of the plurality of parameters based on whether or not the subject's eyelids and eyelashes are reflected in the anterior segment cross-sectional image. Further, for example, the determining means may determine the quality of at least one of the plurality of parameters based on the detection width in the horizontal direction of each translucent body in the anterior segment cross-sectional image. Further, for example, the determination means may determine the quality of at least one of the plurality of parameters based on the pupil information of the subject's eye. Of course, the quality of at least one of a plurality of parameters may be determined from these combinations.
なお、被検眼の瞳孔状態とは、縮瞳及び散瞳の有無を把握することが可能な情報であればよい。例えば、瞳孔径、或いは、瞳孔径に基づいて縮瞳又は散瞳の有無を判定した判定結果、等が用いられてもよい。この場合、複数のパラメータの測定値を有効とみなせるか否かが、瞳孔情報に対応付けられていてもよい。一例として、複数のパラメータのうち、測定値として有効な値が、縮瞳や散瞳の有無に応じて選択されてもよい。また、一例として、複数のパラメータのうち、測定値として有効な値が、縮瞳や散瞳の程度に応じて選択されてもよい。 It should be noted that the pupillary condition of the eye to be examined may be any information that enables the presence or absence of miosis and mydriasis to be grasped. For example, a pupil diameter, or a determination result obtained by determining the presence or absence of miosis or mydriasis based on the pupil diameter, or the like may be used. In this case, whether or not the measured values of a plurality of parameters can be considered valid may be associated with the pupil information. As an example, a value effective as a measurement value may be selected from a plurality of parameters according to the presence or absence of miosis or mydriasis. Also, as an example, a value that is effective as a measurement value may be selected from a plurality of parameters according to the degree of miosis or mydriasis.
本実施形態において、判定手段は、前眼部断面画像の輝度情報に基づいて、前眼部の形状情報に含まれる複数のパラメータの少なくとも1つの良否を判定してもよい。例えば、前眼部断面画像における輝度情報の変化を利用して、複数のパラメータの良否を判定してもよい。なお、輝度情報は、輝度、諧調、濃淡、等の少なくともいずれかで表される情報であってもよい。これによって、パラメータの測定値が有効か否かが、被検眼の瞬きの有無、縮瞳の有無や程度、等を考慮して、容易に把握される。 In the present embodiment, the determination means may determine the quality of at least one of the parameters included in the shape information of the anterior segment based on the brightness information of the anterior segment cross-sectional image. For example, the quality of a plurality of parameters may be determined using changes in luminance information in an anterior segment cross-sectional image. The luminance information may be information represented by at least one of luminance, gradation, gradation, and the like. Thus, whether or not the measured values of the parameters are effective can be easily grasped by considering the presence or absence of blinking of the subject's eye, the presence or degree of miosis, and the like.
また、本実施形態において、判定手段は、前眼部の形状情報に含まれる複数のパラメータの信頼性を評価するための評価情報に基づいて、複数のパラメータの少なくとも1つの良否を判定してもよい。複数のパラメータの信頼性は、各透光体におけるパラメータとしての測定値が、適切に取得されたか否かを表すことが可能なものであればよい。 Further, in the present embodiment, the determining means may determine the quality of at least one of the plurality of parameters based on the evaluation information for evaluating the reliability of the plurality of parameters included in the shape information of the anterior segment. good. The reliability of a plurality of parameters is sufficient if it is possible to express whether or not the measured values as parameters in each translucent body have been properly acquired.
例えば、このような信頼性は、前眼部断面画像の輝度情報に基づいて取得されてもよい。この場合、一例としては、瞼や睫毛の映り込みの有無、瞳孔状態、前眼部断面画像における各透光体の水平方向の検出幅、等の少なくともいずれかを、信頼性を表す情報として取得してもよい。また、例えば、このような信頼性は、前眼部断面画像の輝度情報とは異なる情報に基づいて取得されてもよい。この場合、一例としては、被検眼と断面画像撮影光学系のアライメント関係を、信頼性を表す情報として取得してもよい。 For example, such reliability may be obtained based on luminance information of the anterior segment cross-sectional image. In this case, as an example, at least one of the presence or absence of reflection of the eyelids and eyelashes, the state of the pupil, the detection width in the horizontal direction of each translucent body in the cross-sectional image of the anterior segment, etc. is acquired as information representing reliability. You may Also, for example, such reliability may be obtained based on information different from the luminance information of the anterior segment cross-sectional image. In this case, as an example, the alignment relationship between the subject's eye and the cross-sectional imaging optical system may be acquired as information representing reliability.
なお、信頼性の評価のための評価情報は、評価記号、評価値、等として取得されてもよい。評価情報は、信頼性の有無で二極化された情報であってもよいし、信頼性の程度に応じた段階的な情報であってもよい。 Note that evaluation information for evaluating reliability may be obtained as an evaluation symbol, an evaluation value, or the like. The evaluation information may be information that is polarized depending on whether or not it is reliable, or may be information that is graded according to the degree of reliability.
例えば、判定手段は、各透光体にて取得される評価情報と、パラメータの良否と、を対応付けた対応表を利用することによって、評価情報を取得してもよい。また、例えば、判定手段は、各透光体にて取得される評価情報と、パラメータの良否と、を対応付けた演算式を利用することによって、評価情報を取得してもよい。対応表や演算式の係数は、実験やシミュレーション等から予め設定されていてもよい。 For example, the determination means may acquire the evaluation information by using a correspondence table that associates the evaluation information acquired by each translucent body with the quality of the parameters. Further, for example, the determination means may acquire the evaluation information by using an arithmetic expression in which the evaluation information acquired by each translucent body and the quality of the parameters are associated with each other. The correspondence table and the coefficients of the arithmetic formula may be set in advance from experiments, simulations, or the like.
本実施形態において、判定手段は、前眼部断面画像毎に複数の形状情報が存在する場合に、各パラメータの良否を判定してもよい。判定手段は、透光体毎に得られたパラメータのそれぞれの良否を判定してもよいし、透光体毎に得られたパラメータを平均化してその良否を判定してもよい。なお、この場合、判定手段は、複数の前眼部断面画像から外れ値をもつ画像を除外し、残りの前眼部断面画像に対して、パラメータの良否を判定してもよい。例えば、外れ値をもつ前眼部断面画像は、前眼部の形状情報に含まれる複数のパラメータを取得できない画像であってもよい。一例としては、被検眼の瞬きや縮瞳によって透光体の一部が欠けた画像、透光体の水平方向の検出幅が短い画像、全体の輝度情報が不足した暗い画像、等の少なくともいずれかであってもよい。例えば、これらの前眼部断面画像は、統計学的な処理によって除外されてもよい。これによって、眼軸長の精度がより向上される。 In the present embodiment, the determining means may determine the quality of each parameter when a plurality of pieces of shape information exist for each anterior segment cross-sectional image. The judging means may judge the quality of each parameter obtained for each transparent body, or may average the parameters obtained for each transparent body and judge the quality. In this case, the determination means may exclude images having outliers from the plurality of anterior segment cross-sectional images, and determine the quality of the parameters for the remaining anterior segment cross-sectional images. For example, the anterior segment cross-sectional image having an outlier may be an image from which a plurality of parameters included in the shape information of the anterior segment cannot be obtained. As an example, at least one of an image in which a part of the translucent body is missing due to blinking or miosis of the subject's eye, an image in which the detection width of the translucent body in the horizontal direction is short, a dark image in which the overall luminance information is insufficient, etc. or For example, these anterior segment cross-sectional images may be excluded by statistical processing. This further improves the accuracy of the axial length.
<選択手段>
本実施形態の眼科装置は、選択手段(例えば、制御部50)を備えてもよい。選択手段は、判定手段の判定結果に基づいて、第1眼軸長と第2眼軸長の少なくともいずれかの導出を選択してもよい。例えば、選択手段は、1つの前眼部断面画像に対応する複数のパラメータの良否に基づいて、第1眼軸長と第2眼軸長の導出を選択してもよい。また、例えば、複数の前眼部断面画像の各々に対応する複数のパラメータの良否に基づいて、第1眼軸長と第2眼軸長の導出を選択してもよい。このために、被検眼の瞬きや縮瞳が影響して適切な前眼部断面画像が得られなかった場合であっても、正確な眼軸長を取得しやすくなる。
<Selection means>
The ophthalmologic apparatus of the present embodiment may include selection means (for example, control unit 50). The selection means may select derivation of at least one of the first axial length and the second axial length based on the determination result of the determination means. For example, the selection means may select derivation of the first axial length and the second axial length based on the quality of a plurality of parameters corresponding to one anterior segment cross-sectional image. Further, for example, derivation of the first axial length and the second axial length may be selected based on the quality of a plurality of parameters corresponding to each of the plurality of anterior segment cross-sectional images. Therefore, even when an appropriate anterior segment cross-sectional image cannot be obtained due to the blinking or miosis of the subject's eye, it is easy to obtain an accurate axial length.
<出力手段>
本実施形態の眼科装置は、出力手段(例えば、制御部50)を備えてもよい。出力手段は、眼内の寸法情報を出力してもよい。もちろん、出力手段は、眼内の寸法情報と共に、眼屈折力、前眼部断面画像、評価情報、等を合わせて出力してもよい。
<Output means>
The ophthalmologic apparatus of this embodiment may include output means (for example, the control unit 50). The output means may output intraocular dimension information. Of course, the output means may output the eye refractive power, the cross-sectional image of the anterior segment, the evaluation information, etc. together with the intraocular dimension information.
例えば、出力手段は、表示制御手段として機能し、眼内の寸法情報を表示手段(例えば、モニタ16)へ表示させてもよい。また、例えば、出力手段は、印刷制御手段として機能し、眼内の寸法情報を印刷手段(例えば、プリンタ)に印刷させてもよい。また、例えば、出力手段は、通信手段として機能し、眼内の寸法情報を記憶手段(例えば、メモリやサーバ)に記憶させてもよい。出力手段は、これらの少なくともいずれかの出力形態で、眼内の寸法情報を出力してもよい。 For example, the output means may function as display control means and cause the intraocular dimension information to be displayed on the display means (for example, the monitor 16). Further, for example, the output means may function as print control means and cause a print means (for example, a printer) to print the intraocular dimension information. Further, for example, the output means may function as a communication means and store the intraocular dimension information in a storage means (for example, a memory or a server). The output means may output the intraocular dimension information in at least one of these output forms.
例えば、眼内の寸法情報は、眼軸長であってもよい。また、例えば、眼内の寸法情報は、前眼部の形状情報(つまり、角膜前後面の曲率半径、角膜厚、水晶体前後面の曲率半径、水晶体厚、前房深度、等の少なくともいずれか)であってもよい。なお、出力手段が出力する眼内の寸法情報には、前眼部の形状情報におけるパラメータの測定値に基づいて取得された第1寸法情報が含まれてもよい。例えば、これには、第1眼軸長が含まれる。また、眼内の寸法情報には、前眼部の形状情報におけるパラメータの測定値及び仮定値に基づいて取得された第2寸法情報が含まれてもよい。例えば、これには、第2眼軸長が含まれる。 For example, the intraocular dimension information may be the axial length of the eye. Further, for example, the intraocular dimension information is shape information of the anterior segment (that is, at least one of the curvature radius of the anterior and posterior surface of the cornea, the corneal thickness, the curvature radius of the anterior and posterior surface of the lens, the thickness of the lens, the depth of the anterior chamber, etc.). may be The intraocular dimension information output by the output means may include first dimension information obtained based on the measured values of the parameters in the shape information of the anterior segment. For example, this includes the first axial length. In addition, the intraocular dimension information may include second dimension information acquired based on the measured values and assumed values of the parameters in the shape information of the anterior segment. For example, this includes the second axial length.
出力手段は、眼内の寸法情報として、第1寸法情報と第2寸法情報を区別可能に出力してもよい。より詳細には、複数のパラメータにおける測定値のみに基づいて導出された第1寸法情報と、複数のパラメータにおける測定値及び仮定値に基づいて導出された第2寸法情報と、区別可能に出力してもよい。 The output means may output the first dimension information and the second dimension information as the intraocular dimension information in a distinguishable manner. More specifically, first dimensional information derived based only on measured values of multiple parameters and second dimensional information derived based on measured values and assumed values of multiple parameters are output in a distinguishable manner. may
出力手段は、被検眼に対して過去に取得された眼内の寸法情報が存在する場合、眼内の寸法情報(第1寸法情報と第2寸法情報の少なくともいずれか)の経時変化を出力してもよい。すなわち、取得日が異なる2つ以上の寸法情報を用いて、その経時変化を出力してもよい。眼内の寸法情報の経時変化は、時系列毎に寸法情報をまとめた情報として出力されてもよい。一例としては、表やグラフで出力されてもよい。これによって、経時変化にともなう傾向を把握しやすくなり、経過観察が効率的に行われる共に、眼軸長に基づく近視進行を評価しやすくなる。 The output means outputs a temporal change of the intraocular dimension information (at least one of the first dimension information and the second dimension information) when there is intraocular dimension information acquired in the past for the eye to be examined. may That is, using two or more pieces of dimensional information obtained on different dates, changes over time may be output. The change over time of the intraocular dimension information may be output as information in which the dimension information is summarized for each time series. For example, it may be output as a table or graph. As a result, it becomes easier to grasp the tendency that accompanies the change over time, the follow-up observation is efficiently performed, and the progress of myopia based on the axial length of the eye can be easily evaluated.
「実施例」
本実施形態における眼科装置の一実施例について説明する。
"Example"
An example of an ophthalmologic apparatus according to this embodiment will be described.
<全体構成>
図1は、眼科装置10の外観図である。眼科装置10は、他覚式眼屈折力測定装置(特に、本実施例では、オートレフラクトメータ)と、シャインプルーフカメラと、の複合機である。本実施例において、眼科装置10は、据え置き型の検査装置であるが、必ずしもこれに限られるものでは無く、手持ち型であってもよい。
<Overall composition>
FIG. 1 is an external view of an
眼科装置10は、測定ユニット11、基台12、アライメント駆動部13、顔支持ユニット15、モニタ16、及び、演算制御部50、を少なくとも有している。
The
測定ユニット11は、被検眼の検査に利用される測定系及び撮影系等を備える。本実施例では、図2に示す光学系が配置されている。
The
アライメント駆動部13は、測定ユニット11を基台12に対して3次元的に移動可能であってもよい。
The
顔支持ユニット15は、測定ユニット11の正面において被検者の顔を固定するために利用される。顔支持ユニット15は、基台12に対して固定されており、被検者の顔を支持する。
The
モニタ16は、操作部を兼ねたタッチパネルとして機能する。また、モニタ16は、被検眼Eの眼屈折力、前眼部断面画像、眼軸長、等を画面に表示する。
The
演算制御部50(プロセッサともいう。以下、単に、制御部50と称する。)は、眼科装置10の全体の制御を司る。また、測定ユニット11を介して取得された各種の検査結果を処理する。
The arithmetic control unit 50 (also referred to as a processor, hereinafter simply referred to as the control unit 50 ) controls the entire
<光学系>
図2は、眼科装置10の光学系を示す概略図である。一例として、眼科装置10は、測定光学系100、固視標呈示光学系150、正面撮影光学系200、断面撮影光学系(照射光学系300a及び受光光学系300b、指標投影光学系400、及び、アライメント指標投影光学系を備える。また、各光学系の光路を分岐及び結合するハーフミラー501,502,503、対物レンズ505、等を有する。なお、各々の光学系においては、光源側を上流、被検眼側を下流とする。
<Optical system>
FIG. 2 is a schematic diagram showing the optical system of the
<測定光学系>
測定光学系100は、被検眼Eの眼屈折力を他覚的に測定するために利用される。例えば、SPH:球面度数、CYL:柱面度数、AXIS:乱視軸角度、の各値が、眼屈折力の測定結果として取得されてもよい。
<Measurement optical system>
The measurement
測定光学系100は、投影光学系100a、及び、受光光学系100bを有する。
The measurement
投影光学系100aは、少なくとも測定光源111を有し、被検眼Eにおける瞳孔の中心部又は角膜頂点を介して、被検眼Eの眼底にスポット状の測定光を投影する。測定光源111は、SLD光源であってもよいし、LED光源であってもよいし、その他の光源であってもよい。本実施例では、測定光として赤外光が利用される。例えば、800nm~900nmの間にピーク波長をもつ近赤外光が利用されてもよい。一例としては、870nmをピーク波長とする近赤外光が利用されてもよい。
The projection
本実施例では、投影光学系100a及び受光光学系100bの共通経路上にプリズム115が配置される。プリズム115が光軸周りに回転されることによって、瞳上での投影光束が高速に偏心回転される。一例として、本実施例では、瞳上のφ2mm~φ4mmの領域で、投影光束が偏心回転される。この領域が、本実施例における眼屈折力の測定領域となる。
In this embodiment, a
受光光学系100bは、少なくともリングレンズ124と、撮像素子125と、を有する。受光光学系100bは、眼底から反射された測定光束の反射光束を、瞳孔の周辺部を介してリング状に取り出す。リングレンズ124は、瞳孔共役位置に配置されており、撮像素子125は、眼底共役位置に配置されている。リングレンズ124を介して撮像素子125上に形成されるリング像を解析することによって、眼屈折力が導出される。
The light receiving
前述の通り、本実施例では、瞳上で測定光が高速に偏心回転されているので、回転周期に対して十分長い時間の露光に基づく撮像素子125からの出力画像、或いは、撮像素子125から逐次出力される画像データの加算画像、に対して解析処理が行われ、眼屈折力が導出される。本実施例では、SPH:球面度数、CYL:柱面度数、AXIS:乱視軸角度の値が、解析処理の結果として少なくとも取得される。 As described above, in this embodiment, the measurement light is eccentrically rotated at high speed on the pupil. Analysis processing is performed on an added image of image data that is sequentially output, and an eye refractive power is derived. In this embodiment, at least values of SPH: spherical power, CYL: cylindrical power, and AXIS: cylinder axis angle are acquired as a result of the analysis processing.
なお、測定光学系100は、測定光源111、プリズム115、リングレンズ124、及び撮像素子125の他にも、レンズや絞り等の光学素子を有していてもよい。測定光源111からの測定光束は、ホールミラー113のホール部とプリズム115を通過し、ハーフミラー502及びハーフミラー501にそれぞれ反射されることで、光軸L1と同軸となり、更に対物レンズ505を介して、眼底に到達する。測定光束が眼底にて反射された反射光束は、測定光束が通過した光路を経由し、ホールミラー123のミラー部に反射され、リングレンズ124を介して撮像素子125に到達する。
In addition to the
<固視標呈示光学系>
固視標呈示光学系150は、被検眼Eに対して固視標を呈示する。固視標は、測定光学系100の光軸上に呈示される。固視標呈示光学系150は、被検眼Eを固視させるために利用される。また、被検眼に雲霧及び調節負荷を与えるために利用される。
<Fixation target presentation optical system>
A fixation target presenting
例えば、固視標呈示光学系150は、光源151、及び、固視標板155を少なくとも備える。固視標板155は、眼底共役位置に配置されてもよい。光源151からの固視光束は、光軸L2上の固視標板155とレンズ156を通過した後、ハーフミラー503を透過する。また、レンズ504を通過し、ハーフミラー502を透過し、ハーフミラー501に反射されることで、光軸L1と同軸となる。固視光束は、更に対物レンズ505を介すことで、眼底に到達する。
For example, the fixation target presenting
なお、測定光学系100における測定光源111、リングレンズ124、及び撮像素子125と、固視標呈示光学系150における光源151及び固視標板155は、駆動ユニット160として、駆動部161により光軸に沿って一体的に移動可能である。例えば、測定光学系100における駆動ユニット160内の焦点距離と、固視標呈示光学系150における駆動ユニット160内の焦点距離は、所定の関係とされる。例えば、被検眼Eの眼屈折力に応じて駆動ユニットを移動させることで、被検眼Eに対する固視標板155の呈示距離(すなわち、固視標の呈示位置)を変更でき、さらに、測定光源111及び撮像素子125が光学的に眼底共役となる。このとき、駆動ユニットの移動に関わらず、ホールミラー113とリングレンズ124は一定の倍率で瞳共役となる。
The
<正面撮影光学系>
正面撮影光学系200は、被検眼Eの前眼部の正面画像を撮像するために利用される。例えば、正面撮影光学系200は、撮像素子205等を備える。撮像素子205は、瞳共役位置に配置されてもよい。正面画像としては、前眼部の観察画像が取得されてもよい。観察画像は、アライメント等に利用される。また、指標投影光学系400から角膜に投影される指標像(点像)、及び、アライメント指標投影光学系600から角膜に投影される指標像(マイヤーリング像)が、正面撮影光学系200によって撮影される。
<Front view optical system>
The front imaging
<断面撮影光学系>
断面撮影光学系は、前眼部の断面画像を撮影するために利用される。断面撮影光学系は、照射光学系300aと受光光学系300bと、を備える。
<Section imaging optical system>
The cross-sectional imaging optical system is used to capture a cross-sectional image of the anterior segment of the eye. The cross-sectional imaging optical system includes an irradiation
照射光学系300aは、測定光学系100における測定光の投光光軸(光軸L1)と同軸であり、前眼部に対してスリット光(照明光)を照射する。照射光学系300aは、光源311及びスリット312等を有する。光源311は、SLD光源であってもよいし、LED光源であってもよいし、その他の光源であってもよい。本実施例では、照明光として赤色可視光又は近赤外光が利用される。例えば、650nm~800nmの間にピーク波長をもつ赤色可視光又は近赤外光が利用されてもよい。一例としては、730nmをピーク波長とする赤色可視光が利用されてもよい。もちろん、所定の波長をピーク波長とする近赤外光が利用されてもよい。スリット312は、瞳共役位置に配置されてもよい。
The irradiation
照射光学系300aの光源311について、詳細に説明する。図3は、被検眼の視感度と波長の関係を表す模式図である。被検眼は可視域に視感度をもつが、一般的に緑色可視光である550nm付近で最大となり、波長が長くなるにつれて(赤外域に近づくほど)徐々に低下する。つまり、被検眼は、緑色可視光に眩しさを感じやすく、赤色可視光には眩しさを感じにくい。なお、赤外光には眩しさを感じないとされている。
The
従来は、前眼部の断面画像をシャインプルーフの原理に基づいて取得する際に、青色可視光、緑色可視光、白色可視光、等が照明光として用いられてきた。これは、被検眼の透過率の影響で、白内障等が断面画像に現れやすいためであるが、被検者には照明光が眩しく負担となっていた。一方で、近年の若年層を中心とした近視有病率の増加にともない、若年層に対する眼軸長の測定は重要視されているが、若年層は白内障の可能性が低いため、上記とは異なる光を照明光として用いることも可能である。 Conventionally, blue visible light, green visible light, white visible light, and the like have been used as illumination light when acquiring a cross-sectional image of the anterior segment based on the Scheimpflug principle. This is because a cataract or the like is likely to appear in a cross-sectional image due to the influence of the transmittance of the subject's eye. On the other hand, as the prevalence of myopia has increased in recent years, mainly among young people, the measurement of axial length in young people has been emphasized. It is also possible to use a different light as illumination light.
そこで、本実施例では、被検眼が眩しさを感じにくい赤色可視光~近赤外光の光を、照明光として使用する。例えば、緑色可視光である550nm付近の視感度に対し、赤色可視光である650nm付近の視感度は約10分の1に低下し、700nm付近の視感度は約200分の1に低下する。このため、被検者の負担は大きく軽減される。特に、小児を含む若年層が対象の場合は、負担の軽減とともに、測定の効率化につながる。 Therefore, in this embodiment, red visible light to near-infrared light, which is less likely to be perceived by the eye to be examined, is used as illumination light. For example, the visibility around 650 nm, which is red visible light, drops to about 1/10, and the visibility around 700 nm drops to about 1/200, relative to the visibility around 550 nm, which is green visible light. Therefore, the burden on the subject is greatly reduced. In particular, when targeting young people including children, the burden is reduced and the efficiency of measurement is improved.
本実施例では、前眼部におけるスリット光の通過断面を「切断面」と称する。切断面は、断面撮影光学系の物面となる。図2において、スリット312の開口は、水平方向(紙面奥行き方向)を長手方向とする。よって、本実施例では、光軸L1を含む水平面(XZ断面)が切断面として設定される。本実施例では、少なくとも、角膜前面から水晶体後面までの間に切断面が形成される。
In this embodiment, the passage cross section of the slit light in the anterior segment is referred to as a "cut plane". The cut plane becomes the object plane of the cross-section imaging optical system. In FIG. 2, the opening of the
受光光学系300bは、レンズ系322及び撮像素子321等を有する。受光光学系300bにおいて、レンズ系322及び撮像素子321は、前眼部に設定される切断面とシャインプルーフの関係に配置される。すなわち、切断面とレンズ系322の主平面と、撮像素子321の撮像面と、の各延長面が、1本の交線(一軸)で交わるような光学配置となっている。撮像素子321からの信号に基づいて、前眼部の断面画像が取得される。撮像素子321は、単元素としてのシリコンを材料とした半導体の基板で構成されてもよい。
The light receiving
受光光学系300bの撮像素子321について、詳細に説明する。図4は、撮像素子321の受光感度と波長の関係を表す模式図である。例えば、単元素としてシリコンを材料に用いた撮像素子は、紫外域、可視域、及び赤外域の波長を含む300nm~1000nm付近の波長に感度をもつが、緑色可視光を含む550nm~650nm付近で最大となり、赤外域に近づくほど徐々に低下する。しかし、照射光学系300aで使用される赤色可視光~近赤外光の光を含む650nm以上の感度は、前眼部の断面画像の取得には十分な感度である。
The
なお、例えば、撮像素子には、その感度が赤外域で最大となるものが存在するが、高価である。装置が病院や学校等の多くの施設で普及されることが望まれる一方で、装置の高額化は装置の普及の妨げとなり得る。シリコンを材料とした撮像素子を用いれば、装置を安価に抑えることができる。 It should be noted that, for example, some imaging devices have the highest sensitivity in the infrared region, but they are expensive. While it is desired that the device be widely used in many facilities such as hospitals and schools, the high cost of the device may hinder the widespread use of the device. If an imaging element made of silicon is used, the cost of the device can be reduced.
このような断面撮影光学系において、光源311からの照明光束は、光軸L3上のスリット312を介してスリット光束となり、レンズ313を通過した後、ハーフミラー503に反射されることで、光軸L2と同軸となる。また、レンズ504を通過し、ハーフミラー502を透過し、ハーフミラー501に反射されることで、光軸L1と同軸となる。照明光束は、更に対物レンズ505を介すことで、前眼部に到達する。前眼部に形成された切断面からの戻り光は、レンズ322を介して撮像素子321に到達する。
In such a cross-sectional imaging optical system, the illumination light beam from the
<指標投影光学系>
指標投影光学系400は、角膜形状を測定するために利用される。指標投影光学系400は、被検眼と対向する正面から前眼部へ、角膜形状を測定するための指標を投影する。
<Target projection optical system>
A target projection
指標投影光学系400は、複数の点光源401を備える。点光源401は、角膜に平行光を照射することで、無限遠指標を投影する。点光源401は、赤外光を発する。但し、可視光であってもよい。点光源401は、光軸L1を中心として、上下対称及び左右対称に配置される。例えば、本実施例では、点光源が左右に2つずつ設けられる。これによって、角膜に対して4つの点像指標が投影される。なお、指標の形状はこれに限られたものでは無く、線状等の指標が含まれてもよい。また、指標の数はこれに限られたものでは無く、3つ以上の点像指標によって構成されてもよい。
The index projection
本実施例では、これらの4つの点像が投影された円周領域が、指標投影光学系400及び正面撮影光学系200による角膜形状の測定領域となる。一例として、所定の曲率半径をもつ角膜模型眼が、所定の作動距離に置かれたときに、角膜模型眼のφ3mmの円周領域に対して各々の点像が投影される。
In this embodiment, the circumferential area onto which these four point images are projected is the corneal shape measurement area by the index projection
<アライメント指標投影光学系>
アライメント指標投影光学系は、被検眼Eに対して測定ユニット11をアライメント(位置合わせ)するために利用される。本実施例では、アライメント用光源601と、指標投影光学系400と、によって、アライメント指標投影光学系が形成される。例えば、アライメント用光源601によるプルキンエ像と、指標投影光学系400によるプルキンエ像と、が所定の比率で撮影されるように、測定ユニット11を前後方向に移動させることで、作動距離調整が行われてもよい。
<Alignment target projection optical system>
The alignment target projection optical system is used to align (align) the
アライメント用光源601は、角膜に拡散光を照射することで、有限遠指標を投影する。アライメント用光源601は、赤外光を発する。但し、可視光であってもよい。アライメント用光源601は、光軸L1を中心として、リング状に配置される。これによって、本実施例では、角膜に対してリング指標(いわゆるマイヤーリング)が、投影される。
The
<固視標呈示光学系と断面撮影光学系の共通光路化>
本実施例では、固視標呈示光学系150と、視標投影光学系300aと、において、共に可視光が照射される。固視標呈示光学系150の光軸L2と、視標投影光学系300aの光軸L3とは、ハーフミラー503によって同軸とされる。固視標呈示光学系150がハーフミラー503の透過側に配置され、視標投影光学系300aがハーフミラー503の反射側に配置されることで、各々の光路が共通化される。例えば、ハーフミラー503は平面型であり、ハーフミラー503の透過側は非点収差が発生しやすい。視標投影光学系300aは、前眼部に切断面を形成して明瞭な断面画像70を得るために、一定の結像性能を必要とする。このような理由から、視標投影光学系300aは、非点収差の影響が少ない反射側に配置されることが好ましい。
<Common optical path for fixation target presentation optical system and cross-section imaging optical system>
In this embodiment, both the fixation target presenting
また、本実施例では、固視標呈示光学系150の光軸上に、レンズ504aが配置される。レンズ504aは、固視標呈示光学系150の全体の長さを短くするための全長短縮用レンズとして機能する。また、レンズ504aは、レンズ504aの上流に位置するレンズ156の径を小さくするための役割をもつ。
Also, in this embodiment, a
図5は、固視標呈示光学系150を簡略化した模式図である。図5(a)は、レンズ504aを配置しない場合を示す。図5(b)は、レンズ504aを配置する場合を示す。ここでは、被検眼Eから固視標板155までの光路を直線とし、一部の光学部材を省略している。固視標板155の中心部と周辺部からの眼底結像光線を、それぞれ実線と点線で表す。
FIG. 5 is a schematic diagram in which the fixation target presenting
被検眼Eから対物レンズまでを所定の作動距離とした際、図5(a)では、固視標呈示光学系150の距離(特に、固視標板155からレンズ156までの距離)が長くなる。固視標板155の中心部及び周辺部からの光線は、共に大きな径でレンズ156に到達する。一方、図5(b)のように、固視標呈示光学系150にレンズ504aを配置すると、固視標呈示光学系150の距離を短くすることができる。固視標板155からの各々の光線は、共に小さな径でレンズ156に到達する。
When the distance from the subject's eye E to the objective lens is set to a predetermined working distance, in FIG. . Light rays from the central portion and the peripheral portion of the
なお、例えば、固視標呈示光学系150は視標側テレセントリックな光学系であり、レンズ504aは瞳共役位置に配置されてもよい。このとき、固視標板155の中心部及び周辺部からの光線(主光線)は、レンズ504aの中心を通過することになるため、固視標呈示光学系150の全体の焦点距離(合成焦点距離)が変化しない。従って、固視標呈示光学系150と測定光学系100の駆動ユニット160内における焦点距離の関係性が維持される。
For example, the fixation target presenting
このように、固視標呈示光学系150にレンズ504aを配置すれば、小さな径でレンズ156を設計することができる。また、被検眼Eの所定の作動距離と固視標呈示光学系150の合成焦点距離を保ちながらも、固視標呈示光学系150の全体の長さを短縮できる。結果として、眼科装置10の小型化に繋がる。
By arranging the
また、本実施例では、視標投影光学系300aの光軸上に、レンズ504bが配置される。レンズ504bは、レンズ504bの下流に位置する対物レンズ505の径を小さくするための役割をもつ。
Also, in this embodiment, a
図6は、視標投影光学系300aを簡略化した模式図である。図6(a)は、レンズ504bを配置しない場合を示す。図6(b)は、レンズ504bを配置する場合を示す。ここでは、被検眼Eからスリット312までの光路を直線とし、一部の光学部材を省略している。スリット312の中心部と周辺部からの瞳結像光線を、それぞれ実線と点線で表す。
FIG. 6 is a simplified schematic diagram of the optotype projection
図6(a)と図6(b)では、スリット312の中心部からの光線(主光線)が、レンズ504bの有無に関わらず、対物レンズ505の中心を通過する。しかし、図6(a)において、スリット312の周辺部からの光線は、対物レンズ505の中心からより離れた位置にて屈折される。被検眼Eにこのような光線を到達させるためには、大きな径の対物レンズ505が必要になる。一方、図6(b)では、スリット312の周辺部からの光線(主光線)が、対物レンズ505の中心の位置にて屈折される。被検眼Eにこのような光線を到達させるために、小さな径の対物レンズ505を使用することができる。
In FIGS. 6A and 6B, a ray (principal ray) from the center of the
このように、視標投影光学系300aにレンズ504bを配置すれば、小さな径で対物レンズ155を設計することができる。なお、スリット312の中心部及び周辺部からの光線は、対物レンズ505の中心から離れた領域で屈折されるほど、大きな収差が発生し得る。このため、眼科装置10を小型化しつつ、収差の発生を抑えるような、適切な径の対物レンズ155が用いられてもよい。
By arranging the
なお、本実施例では、固視標呈示光学系150及び視標投影光学系300aにおいて、上述した役割が異なるレンズ504a及びレンズ504bを共有化したレンズ504が配置される。例えば、固視標呈示光学系150の光軸L2と視標投影光学系300aの光軸L3が結合するハーフミラー503の下流に、レンズ504が配置される。これによって、光学系の内部は、より省スペース化される。
In this embodiment, the fixation target presenting
<制御動作>
眼科装置10の制御動作を、図7に示すフローチャートを参照しつつ説明する。本実施例では、眼科装置10によって、角膜曲率測定、眼屈折力測定、及び、前眼部断面画像の撮影、が順番に実行され、測定及び撮影の結果に基づいて、眼軸長が取得される。
<Control operation>
The control operation of the
<アライメント(S1)>
まず、被検眼Eに対する測定ユニット11のアライメントが行われる。検者は、被検者に、顔を顔支持ユニット15へ載せるように指示する。制御部50は、固視標の呈示及び前眼部観察画像の取得を開始する。
<Alignment (S1)>
First, alignment of the
例えば、制御部50は、正面撮影光学系200を介して取得される前眼部の観察画像に少なくとも基づいて、被検眼Eと眼科装置10とを、所定の位置関係へと調整する。より詳細には、被検眼Eの角膜頂点に光軸L1が一致するように、XY方向に関するアライメントを行う。また、被検眼Eと眼科装置10との間隔が所定の作動距離となるように、Z方向に関するアライメントを行う。このとき、角膜にアライメント指標を投影し、観察画像にて検出されるアライメント指標に基づいて、アライメントを調整してもよい。
For example, the
<角膜形状測定(S2)>
次に、被検眼Eの角膜形状が測定される。制御部50は、指標投影光学系400から点像指標を投影し、点像指標の角膜プルキンエ像を、正面撮影光学系200によって撮影する。また、制御部50は、角膜プルキンエ像に基づいて、角膜形状情報を取得する。例えば、角膜プルキンエ像の像高に基づいて、角膜形状情報を導出する。本実施例では、角膜形状情報として、角膜曲率、乱視度数、及び乱視軸角度、の各値が少なくとも取得される。
<Corneal shape measurement (S2)>
Next, the corneal shape of the subject's eye E is measured. The
<眼屈折力測定(S3)>
次に、被検眼Eの眼屈折力が測定される。被検眼Eには測定光として赤外光が投光されるため、被検眼Eの瞳孔径は縮瞳(例えば、φ2mm以下)が抑制された所定の大きさとなる。一例としては、被検眼Eの測定領域(瞳上のφ2mm~φ4mmの領域)に含まれるいずれかの径となる。例えば、眼屈折力の測定では、先に予備測定が実施され、後に本測定が実施されてもよい。
<Eye refractive power measurement (S3)>
Next, the ocular refractive power of the subject's eye E is measured. Since infrared light is projected onto the subject's eye E as measurement light, the pupil diameter of the subject's eye E becomes a predetermined size in which miosis (for example, φ2 mm or less) is suppressed. As an example, it is any diameter included in the measurement area of the subject's eye E (area of φ2 mm to φ4 mm on the pupil). For example, in eye refractive power measurement, preliminary measurement may be performed first, and main measurement may be performed later.
予備測定では、固視標が所定の呈示距離に配置された状態で、被検眼Eの眼屈折力が測定される。測定時において、被検眼Eに対して光学的に十分な遠方の距離であり、0D眼の遠点に相当する初期位置に、固視標板155が配置されてもよい。この状態で照射された測定光に基づいて撮像素子125により撮像されるリング像が、制御部50によって画像解析される。解析結果として、各経線方向の屈折力の値が求められる。各経線方向の屈折力に所定の処理を施すことによって、少なくとも、予備測定における球面度数を取得する。
In the preliminary measurement, the ocular refractive power of the subject's eye E is measured with the fixation target placed at a predetermined presentation distance. At the time of measurement, the
続いて、制御部50は、被検眼Eの予備測定の球面度数に応じて、被検眼Eの焦点が合う雲霧開始位置に、固視標板155を移動させる。これによって、被検眼Eには固視標がはっきりと観察されるようになる。その後、制御部50は、雲霧開始位置から固視標を移動させることで、被検眼Eに対して雲霧を付加する。これによって、被検眼Eの調節を解除させる。なお、被検眼に調節が働いた状態では同時に縮瞳が起こるが、雲霧による調節の解除にともない、縮瞳していない状態となる。
Subsequently, the
被検眼Eに雲霧を付加した状態で、本測定が行われる。雲霧が付加された被検眼Eについて撮像されたリング像に対し、所定の解析処理が行われることで、被検眼EのSPH:球面度数、CYL:柱面度数、AXIS:乱視軸角度の他覚値が取得される。 The main measurement is performed with fog added to the eye E to be examined. By performing a predetermined analysis process on the ring image captured for the eye E to which fog is added, the SPH of the eye E to be examined: spherical power, CYL: cylindrical power, AXIS: astigmatism axis angle objective value is retrieved.
<前眼部断面画像の撮影(S4)>
次に、被検眼Eの前眼部における断面画像(シャインプルーフ画像)が撮影される。制御部50は、眼屈折力の本測定の完了後、直ちに前眼部の断面画像の撮影を実行する。例えば、眼屈折力の本測定の完了をトリガとして、断面画像の撮影動作が実行されてもよい。つまり、本測定の完了後、直ちに、照射光学系300aから照明光を照射すると共に、撮像素子321に結像される前眼部の断面画像を取得する。これによって、眼屈折力の測定時と断面画像の撮影時との間で、アライメントずれが軽減される。
<Capturing an anterior segment cross-sectional image (S4)>
Next, a cross-sectional image (Scheimpflug image) of the anterior segment of the subject's eye E is captured. Immediately after completing the main measurement of the eye refractive power, the
なお、前眼部の断面画像は、被検眼Eの前眼部の状態によって、適切に取得されないことがある。例えば、被検者の瞼や睫毛が映り込んだ状態や、被検眼Eの瞳孔が縮瞳した状態(瞳孔径PDMが短い状態)等である。以下では、被検眼Eの縮瞳を例に挙げる。 Note that the cross-sectional image of the anterior segment may not be appropriately acquired depending on the state of the anterior segment of the eye E to be examined. For example, the subject's eyelid and eyelashes are reflected, the pupil of the subject's eye E is miosis (the pupil diameter PDM is short), and the like. In the following, miosis of the eye E to be examined will be taken as an example.
図8と図9は、前眼部の断面画像70の一例である。図8は、被検眼Eが縮瞳していない状態で撮影された適切な断面画像70である。図9は、被検眼Eが縮瞳した状態で撮影された適切でない断面画像70である。
8 and 9 are examples of
例えば、被検眼Eの瞳孔が縮瞳していない状態の瞳孔径PDM1に対し、瞳孔が縮瞳した状態の瞳孔径PDM2は短くなる。この状態では、被検眼の前眼部を照明した戻り光が虹彩にけられやすく、前眼部の深さ方向(Z方向)に対する撮影範囲が不足する可能性がある。特に、このような戻り光のけられは、前眼部のより深い位置に対する影響が大きく、水晶体後面まで撮影されない場合や、水晶体後面は撮影されるが後述の輝度情報を用いた検出には不適切な場合もある。 For example, the pupil diameter PDM2 when the pupil of the subject's eye E is constricted is shorter than the pupil diameter PDM1 when the pupil is not constricted. In this state, the return light that has illuminated the anterior segment of the subject's eye is likely to be eclipsed by the iris, and there is a possibility that the imaging range in the depth direction (Z direction) of the anterior segment will be insufficient. In particular, the vignetting of the returned light has a large effect on deeper positions in the anterior segment of the eye. sometimes appropriate.
<前眼部断面画像の解析(S5)>
制御部50は、被検眼Eの前眼部の断面画像70に基づき、前眼部の形状に関する前眼部形状情報を取得する。例えば、前眼部形状情報としては、角膜前面の曲率半径(Ra)、角膜後面の曲率半径(Rp)、角膜厚(CT)、前房深度(ACD)、水晶体前面の曲率半径(ra)、水晶体後面の曲率半径(rp)、水晶体厚(LT)、等の測定値である複数のパラメータ情報が取得される。なお、ステップS2の角膜形状情報を用いて、角膜前後面の曲率半径や角膜厚を取得することも可能である。
<Analysis of cross-sectional image of anterior segment (S5)>
Based on the
制御部50は、断面画像70を画像処理することによって、各透光体(一例として、角膜、房水、水晶体、等)を検出し、前眼部形状情報を取得する。例えば、断面画像70の輝度情報を利用して、組織の境界(角膜前後面、水晶体前後面、虹彩、等)に相当する画素位置を検出し、曲率半径等の情報を取得してもよい。また、例えば、組織の境界に相当する画素位置の距離を求め、組織の厚みや深度等の情報を取得してもよい。
The
<パラメータ情報の良否判定(S6)>
しかしながら、前述のように、被検眼Eが縮瞳しているときは、前眼部形状情報における複数のパラメータ情報の一部を正しく取得することができない。このため、制御部50は、複数のパラメータ情報の良否を判定する。例えば、断面画像70の輝度情報に基づき、複数のパラメータ情報の各々について、その良否を判定してもよい。
<Quality determination of parameter information (S6)>
However, as described above, when the subject's eye E has miosis, part of the plurality of parameter information in the anterior segment shape information cannot be correctly acquired. Therefore, the
図10と図11は、断面画像70における輝度値の変化を表す模式図である。図10は、図8に示す適切な断面画像70に対応する輝度値の変化である。図11は、図9に示す適切でない断面画像70に対応する輝度値の変化である。
10 and 11 are schematic diagrams showing changes in luminance values in the
制御部50は、断面画像70の左右中央(すなわち、光軸L1上)において、被検眼の深さ方向に輝度の立ち上がりと立ち下がりを検出する。例えば、図8及び図10のように、被検眼Eの瞳孔が縮瞳していない状態では、角膜前後面及び水晶体前後面の境界が鮮明に写り、輝度値の立ち上がり及び立ち下がりの勾配が急になる。一方で、例えば、図9及び図11のように、被検眼Eの瞳孔が縮瞳した状態では、角膜前後面及び水晶体前面の境界は鮮明に写るが、水晶体後面の境界は鮮明に写らないことがあり、輝度値の水晶体後面における立ち下がりは緩やかになる。結果として、水晶体後面が実際とは異なる位置にて検出される。
The
制御部50は、断面画像70における組織の輝度値の立ち上がりと立ち下がりから、角膜前後面及び水晶体前後面が良好に撮影されたか否かを判定する。例えば、各組織の輝度値の勾配には、予め実験やシミュレーションに基づいた基準となる角度が設けられていてもよい。ある組織の輝度値の勾配が、所定の角度以上であれば良好に撮影されたと判定し、所定の角度未満であれば良好に撮影されていないと判定してもよい。なお、各組織に対応する輝度値の立ち上がりと立ち下がりは、角度に限らず傾きとして表されてもよい。また、各組織に対応する輝度値の最大値から最小値までの深さ方向の幅を、このような判定の基準として用いることも可能である。
The
更に、制御部50は、断面画像70における各組織が良好に撮影されたか否かの判定結果に基づき、前眼部形状情報に含まれる複数のパラメータ情報の良否を判定する。例えば、良好に撮影されていない組織の画素位置に基づくパラメータ情報に対しては、その解析結果を良好でないと判定してもよい。また、例えば、良好に撮影された組織の画素位置に基づくパラメータ情報に対しては、その解析結果を良好と判定してもよい。一例として、水晶体後面が良好に撮影されていない場合は、水晶体後面の曲率半径及び水晶体厚を有効でない測定値とし、角膜前後面の曲率半径、角膜厚、前房深度、及び水晶体前面の曲率半径を有効な測定値としてもよい。
Furthermore, the
なお、本実施例では、前眼部形状情報における複数のパラメータ情報の信頼性を評価するための評価値を取得し、この評価値に基づいて、各パラメータ情報の良否を判定してもよい。この場合、制御部50は、断面画像70における各組織の輝度値の勾配の程度に応じて、各組織の撮影が良好か否かを表す評価値を決定してもよい。
In this embodiment, an evaluation value for evaluating the reliability of a plurality of parameter information in the anterior segment shape information may be obtained, and the quality of each parameter information may be determined based on the evaluation value. In this case, the
例えば、制御部50は、各組織の輝度値の勾配に対して設けられた基準となる角度と、実際の勾配の角度と、の差を5段階の数値で表してもよい。例えば、輝度値の実際の勾配の角度が基準の角度に近いほど、5段階の数値が高く設定され、基準の角度に遠いほど、5段階の数値が低く設定される。すなわち、例えば、実際の勾配の角度と基準の角度とにおいて、その差が小さいほど数値が高く設定され、その差が大きいほど数値が低く設定される。なお、このような角度の差の許容範囲と数値の対応関係は、記憶部に記憶されていてもよい。制御部50は、ある組織の評価値が所定の数値を下回る場合には、その組織が良好に撮影されていないと判定し、関連するパラメータ情報の解析結果(すなわち、測定値)を有効でないとしてもよい。
For example, the
<眼軸長演算(S7)>
次に、被検眼Eの眼軸長が演算される。制御部50は、被検眼Eの眼屈折力と、被検眼Eの前眼部形状情報における複数のパラメータ情報に基づいて、眼軸長を演算する。例えば、複数のパラメータ情報のうち、有効な測定値と有効でない測定値を共に使用した眼軸長が演算されてもよい。また、例えば、複数のパラメータ情報のうち、有効な測定値と、有効でない測定値を置き換えた仮定値と、を共に使用した眼軸長が演算されてもよい。
<Axial Length Calculation (S7)>
Next, the axial length of the eye E to be examined is calculated. The
本実施例では、前眼部形状情報における複数のパラメータ情報として、測定値のみ、或いは、測定値と仮定値、を使用した眼軸長がどちらも演算される。なお、仮定値には、一般的な角膜形状や水晶体形状の比率を考慮して求めることが可能な推定値が適用される。例えば、角膜前面の曲率半径(測定値)に、所定の比の値を乗算することで、角膜後面の曲率半径(推定値)を求めることができる。同様に、水晶体前面の曲率半径(測定値)に、所定の比の値を乗算することで、水晶体後面の曲率半径(推定値)を求めることができる。制御部50は、パラメータ情報の有効な測定値に、このような比の値を乗算し、有効でない測定値に代わる推定値を求めてもよい。
In this embodiment, both axial lengths are calculated using only measured values or measured values and hypothetical values as a plurality of parameter information in the anterior segment shape information. As the assumed value, an estimated value that can be obtained in consideration of the ratio of general corneal shape and lens shape is applied. For example, by multiplying the radius of curvature (measured value) of the anterior surface of the cornea by a predetermined ratio value, the radius of curvature (estimated value) of the posterior surface of the cornea can be obtained. Similarly, by multiplying the radius of curvature (measured value) of the anterior surface of the lens by a predetermined ratio value, the radius of curvature (estimated value) of the posterior surface of the lens can be obtained. The
まず、制御部50は、被検眼Eの眼屈折力の測定結果に基づいて、角膜頂点Cに対する遠点FP(図12参照)の位置を求める。例えば、被検眼Eに乱視が無く、SPH=-5Dであり、VD=12mmであれば、12+1000/5=212mmが、角膜頂点Cから遠点FPまでの距離となる。遠点FPからの光線が、眼底に結像すると考えられる。なお、VD=12mmは、眼鏡レンズの装用を前提とした角膜頂点間距離を示す一定値である。VDは、装置によって異なり得る。
First, the
図12は、眼軸長の導出手法を説明するための模式図である。本実施例では、前眼部の切断面上での光線追跡演算に基づいて、眼軸長が導出されてもよい。例えば、制御部50は、遠点FPの位置と、各透光体の屈折率と、前眼部形状情報におけるパラメータ情報(測定値又は仮定値)と、に基づいて、光線追跡演算を行う。
FIG. 12 is a schematic diagram for explaining a method of deriving the axial length of the eye. In this embodiment, the axial length may be derived based on the ray tracing calculation on the cut plane of the anterior segment. For example, the
制御部50は、被検眼Eに向かって遠点FPから入射する光線(例えば、図12の光線Lx)を追跡し、被検眼Eの各透光体によって光線が屈折され、光線が光軸と交わる交点の位置を求める。なお、光線追跡演算についての詳細は、後述する。例えば、このような光線追跡演算によって、眼底Efの位置が求められる。制御部50は、角膜頂点Cと眼底Efとの距離を、眼軸長ALとして導出する。
The
<表示出力(S8)>
最後に、眼軸長ALがモニタ16に表示される。本実施例では、被検眼Eの角膜形状情報及び眼屈折力(SPH、CYL、AXIS)のうち、少なくとも一方と共に、眼軸長ALが表示される。また、本実施例では、複数のパラメータ情報として測定値のみを使用した眼軸長と、測定値と仮定値を使用した眼軸長と、を区別できるように表示される。
<Display output (S8)>
Finally, the axial length AL is displayed on the
図13は、眼軸長の経時変化を表す一例である。被検眼Eに対する過去の眼軸長の測定結果が存在する場合は、過去の眼軸長と共に今回の眼軸長が表示されてもよい。なお、過去及び現在のそれぞれの眼軸長において、測定値のみを使用した眼軸長(第1眼軸長AL1)と、測定値と仮定値を使用した眼軸長(第2眼軸長AL2)と、が区別できるように表示されてもよい。例えば、ここでは、検査日(年齢)毎の眼軸長を時系列で並べたグラフが表示される。もちろん、表示態様は限定されるものではない。 FIG. 13 is an example showing changes in axial length over time. If there is a past measurement result of the axial length of the subject's eye E, the current axial length may be displayed together with the past axial length. In the past and present axial lengths, the axial length using only measured values (first axial length AL1) and the axial length using measured values and assumed values (second axial length AL2 ) and may be displayed so as to be distinguished from each other. For example, here, a graph is displayed in which the axial length of each examination date (age) is arranged in chronological order. Of course, the display mode is not limited.
なお、複数の時系列が異なる測定結果が存在する場合は、これらの眼軸長を用いて将来の眼軸長を予測することも可能である。この場合には、過去及び現在の眼軸長と、予測した眼軸長と、を区別できるように表示してもよい。また、眼軸長に限らず、前眼部形状情報に含まれるパラメータ情報毎に、経時変化を表示してもよい。例えば、角膜厚、水晶体厚、前房深度、等の経時変化を表示してもよい。 If there are a plurality of measurement results with different time series, it is possible to predict the future axial length using these axial lengths. In this case, the past and present axial lengths may be displayed so as to be distinguishable from the predicted axial lengths. In addition, the change over time may be displayed for each parameter information included in the anterior segment shape information, not limited to the axial length of the eye. For example, temporal changes in corneal thickness, lens thickness, anterior chamber depth, and the like may be displayed.
<光線追跡演算>
眼軸長を導出するための光線追跡演算について説明する。本実施例では、説明の便宜上、被検眼Eの各透光体における屈折率が一定であり、それぞれの内部での屈折変化が無いものとする。但し、必ずしもこれに限られるものではなく、透光体の内部での屈折率の変化(例えば、水晶体の内側-外側間の屈折率の変化)を考慮して、眼軸長が導出されてもよい。
<Ray tracing calculation>
A ray tracing calculation for deriving the axial length will be described. In this embodiment, for convenience of explanation, it is assumed that the refractive index of each translucent body of the subject's eye E is constant and there is no refraction change inside each. However, it is not necessarily limited to this, and even if the axial length is derived in consideration of the change in the refractive index inside the translucent body (for example, the change in the refractive index between the inside and outside of the crystalline lens) good.
ところで、広く利用されているSPH、CYL、AXISによる眼屈折力の表現形式では、SPHは、強主経線(又は弱主経線)に関する屈折力を示しているので、前眼部の切断面上での光線追跡において、必ずしも適切な値とはならない。例えば、SPH=-5D、CYL=-2D、AXIS=30°であった場合を考える。この場合、上記光学系の例で水平断面を取得したとすると、この断面での屈折力は-5Dでも無いし、CYLを付加した-7Dでも無い。 By the way, in the expression format of eye refractive power by SPH, CYL, and AXIS, which are widely used, SPH indicates the refractive power related to the strong principal meridian (or weak principal meridian). is not necessarily an appropriate value in the ray tracing of For example, consider the case where SPH=-5D, CYL=-2D, and AXIS=30°. In this case, if a horizontal cross section is obtained in the example of the above optical system, the refractive power at this cross section is neither −5D nor −7D with CYL added.
これに対し、本実施例では、切断面上での眼屈折力である面上眼屈折力を求めて、面上屈折力に基づいて、遠点FPの位置が設定される。ここで、任意の面での屈折度数Pは、次の式によって表現される。但し、θは、水平面に対する角度であって、水平方向を0°とする。 On the other hand, in the present embodiment, the on-plane eye refractive power, which is the eye refractive power on the cutting plane, is obtained, and the position of the far point FP is set based on the on-plane eye refractive power. Here, the refractive power P on an arbitrary surface is expressed by the following formula. However, θ is an angle with respect to the horizontal plane, and the horizontal direction is 0°.
P(θ)=SPH+CYL×[sin2(θ-A)] P(θ)=SPH+CYL×[sin2(θ−A)]
図12は、被検眼EがSPH=-5D、CYL=-2D、AXIS=30°である場合における各経線方向の屈折度数を示す図である。例えば、本実施例の切断面は、水平面(θ=0°)である。このため、被検眼EがSPH=-5D、CYL=-2D、AXIS=30°であれば、P(0°)=-5.5Dと算出される。この場合、切断面における角膜頂点Cから遠点FPまでの距離は、VD=12mmであれば、12+1000/5.5=194mmとなる。 FIG. 12 is a diagram showing the refractive power in each meridional direction when the subject's eye E has SPH=-5D, CYL=-2D, and AXIS=30°. For example, the cutting plane in this embodiment is a horizontal plane (θ=0°). Therefore, if the subject's eye E has SPH=-5D, CYL=-2D, and AXIS=30°, P(0°)=-5.5D is calculated. In this case, the distance from the corneal vertex C to the far point FP on the cut plane is 12+1000/5.5=194 mm if VD=12 mm.
制御部50は、このように設定された遠点FPからの光線を追跡する。例えば、遠点FPから一定位置(一例として、被検眼の瞳(角膜の奥3mm程度)の位置でφ6mmの位置)に向かう光線(例えば、図12の光線Lx)を導く。なお、一定位置を被検眼の瞳の位置でφ6mmとすることは、一例に過ぎず、適宜変更可能である。
The
この光線は、まず、角膜前面で最初の屈折が生じる。光線と角膜前面の交点が、角膜前面の曲率半径Raと、遠点FPの位置及び遠点FPでの光線角度に基づいて、算出される。また、更に、該交点での光線の入射角が算出される。角膜前面に到達した光線は、スネルの法則に基づいて、入射角に対して決まった屈折角で、向きを変化させる。このようにして、それぞれの透光体境界面での光線が、逐次追跡される。その際、角膜形状情報及び断面画像70(シャインプルーフ画像)に基づいて取得される前眼部形状情報(Ra,Rp,CT,ACD,ra,rp,LT)が、各境界面と光線との交点とを与えるために適宜利用される。本実施例では、最終的に、水晶体後面を出た後に、眼の軸(ここでは、視軸)と交わる交点(すなわち、眼底Efの位置)を求める。交点から角膜頂点C(ここでは、原点)までの距離が、眼軸長ALとして利用される。 This ray first undergoes initial refraction at the anterior corneal surface. The intersection point of the ray with the anterior corneal surface is calculated based on the radius of curvature Ra of the anterior corneal surface, the position of the far point FP, and the ray angle at the far point FP. Furthermore, the incident angle of the light ray at the intersection is calculated. A light ray that reaches the anterior surface of the cornea changes direction at a fixed angle of refraction with respect to the angle of incidence according to Snell's law. In this way, the rays at each transparent body interface are traced sequentially. At that time, the anterior segment shape information (Ra, Rp, CT, ACD, ra, rp, LT) acquired based on the corneal shape information and the cross-sectional image 70 (Scheimpflug image) is It is used as appropriate to give the intersection points. In the present embodiment, finally, after exiting the posterior surface of the lens, the intersection point (that is, the position of the fundus oculi Ef) that intersects with the axis of the eye (here, the visual axis) is obtained. The distance from the intersection to the corneal vertex C (the origin here) is used as the axial length AL.
なお、光線追跡演算において、上記の前眼部形状情報(Ra,Rp,CT,ACD,ra,rp,LT)を利用する場合、本実施例では、少なくとも角膜前面の曲率半径Raについては、点像指標の角膜プルキンエ像に基づく値が利用され、残りの値については、断面画像70(シャインプルーフ画像)に基づく値が利用される。一般に、角膜前面形状については、角膜プルキンエ像に基づく測定精度のほうが、シャインプルーフ画像に基づく測定精度よりも、高いからである。なお、前述の通り、本実施例では、角膜形状情報として、角膜曲率、乱視度数、及び、乱視軸角度の各値が少なくとも取得される。切断面に関して屈折度数を求めた手法と同様の手法を用いて、これらの値から、切断面における角膜曲率(角膜前面の曲率)を求めることができる。求めた値の逆数が、Raとして利用されてもよい。 When using the anterior segment shape information (Ra, Rp, CT, ACD, ra, rp, LT) in the ray tracing calculation, in this embodiment, at least the radius of curvature Ra of the anterior surface of the cornea is Values based on the corneal Purkinje image of the image index are used, and for the remaining values, values based on the cross-sectional image 70 (Scheimpflug image) are used. This is because the measurement accuracy of the corneal anterior surface shape based on the corneal Purkinje image is generally higher than that based on the Scheimpflug image. As described above, in this embodiment, at least each value of the corneal curvature, the astigmatism power, and the astigmatism axis angle is acquired as the corneal shape information. From these values, the corneal curvature at the cut plane (curvature of the anterior corneal surface) can be determined using a technique similar to that used to determine the refractive power for the cut plane. The reciprocal of the obtained value may be used as Ra.
被検眼Eの眼軸長ALは、このような一定位置に向かう光線の追跡によって、求めることができる。但し、光線追跡の手法は、上記手法に限定されない。例えば、近軸計算によって遠点FPから結像する点が求められても良い。また、被検眼Eに入射する位置が互いに異なる複数の光線を考慮して、遠点FPから結像する点が求められてもよい。例えば、近軸光線と近軸とは異なる一定位置に向かう光線とのそれぞれの光線に対する光線追跡を組み合わせてもよい。複数本の光線の光線追跡が行われる場合、眼軸長の最終的な測定値(演算値)は、それぞれの光線追跡による眼軸長の平均値であってもよい(加重平均値であってもよい)。 The axial length AL of the subject's eye E can be obtained by tracing the light rays directed to such a fixed position. However, the method of ray tracing is not limited to the above method. For example, a point to be imaged from the far point FP may be obtained by paraxial calculation. In addition, a point to be imaged from the far point FP may be obtained in consideration of a plurality of rays incident on the subject's eye E at different positions. For example, ray tracing for paraxial rays and rays directed to fixed positions different from the paraxial rays may be combined. When multiple rays are ray-traced, the final measured value (calculated value) of the axial length may be the average of the axial lengths of each ray-traced (weighted average). can also be used).
また、測定光学系100による測定領域(瞳上のφ2mm~φ4mm)に向かう光線を追跡することで、眼軸長ALを求めてもよい。例えば、瞳上のφ2mm~φ4mmの領域に向かう複数本の光線のそれぞれで、光線追跡を実施し、各々の光線追跡によって求められる眼軸長の平均値を、演算結果として取得してもよい。より適切な条件で光線追跡が行われるため、眼軸長がより精度よく取得されやすくなる。
Further, the eye axial length AL may be obtained by tracing the light rays directed to the measurement area (φ2 mm to φ4 mm on the pupil) by the measurement
なお、本実施例において得られる眼軸長値には、所定のオフセット値が加えられていてもよい。オフセット値により、演算値と実測値との誤差が補正される。 A predetermined offset value may be added to the axial length value obtained in this embodiment. The offset value corrects the error between the calculated value and the measured value.
また、遠点FPから出射し、角膜形状測定用の点像指標が投影される円周領域を通過する光線を追跡することで、光線追跡が行われてもよい。これにより、光線追跡の条件が一層適正になるため、眼軸長がより精度よく取得されやすくなる。 Alternatively, ray tracing may be performed by tracing a ray emitted from the far point FP and passing through a circumferential region on which a point image index for corneal topography measurement is projected. As a result, the conditions for ray tracing become more appropriate, and the axial length can be obtained more accurately.
以上、説明したように、例えば、本実施例の眼科装置は、被検眼の眼屈折力と、被検眼の前眼部断面画像に基づく複数のパラメータを含む形状情報と、を取得して、眼屈折力と複数のパラメータの測定値とに基づく眼軸長(第1眼軸長)を導出する。また、眼屈折力と、複数のパラメータの一部の測定値を置き換えた仮定値と、に基づく眼軸長(第2眼軸長)、を導出する。眼軸長の導出では、前眼部におけるより多くの透光体の形状情報がパラメータとして取得されることが望ましいが、測定値が得られない場合や、測定値が正確でない場合もある。第1眼軸長と第2眼軸長の少なくともいずれかを導出することで、眼軸長を精度よく取得できる。 As described above, for example, the ophthalmologic apparatus of the present embodiment acquires the eye refractive power of the eye to be inspected and the shape information including a plurality of parameters based on the anterior segment cross-sectional image of the eye to be inspected. An axial length (first axial length) is derived based on refractive power and measurements of multiple parameters. In addition, the axial length (second axial length) is derived based on the refractive power of the eye and hypothetical values obtained by replacing some of the measured values of the plurality of parameters. In the derivation of the axial length, it is desirable to obtain more shape information of the translucent body in the anterior segment as a parameter, but there are cases where the measured value cannot be obtained or the measured value is not accurate. By deriving at least one of the first axial length and the second axial length, the axial length can be obtained with high accuracy.
また、例えば、本実施例の眼科装置は、前眼部の形状情報における複数のパラメータの少なくとも1つの良否を判定し、その判定結果に基づいて、第1眼軸長と第2眼軸長の少なくともいずれかの導出を選択する。このために、被検眼の瞬きや縮瞳が影響して適切な前眼部断面画像が得られなかった場合や、パラメータの測定値として不適切なものが存在する場合であっても、正確な眼軸長を取得しやすくなる。 Further, for example, the ophthalmologic apparatus of the present embodiment determines the quality of at least one of a plurality of parameters in the shape information of the anterior segment, and based on the determination result, determines the length of the first eye axis and the length of the second eye axis. Choose at least one derivation. For this reason, even if an appropriate cross-sectional image of the anterior segment cannot be obtained due to the blinking or miosis of the eye to be examined, or if there are inappropriate measured values of parameters, accurate It becomes easier to obtain the axial length.
また、例えば、本実施例の眼科装置は、前眼部の形状情報における複数のパラメータの良否を、前眼部断面画像の輝度情報に基づいて判定する。或いは、前眼部の形状情報における複数のパラメータの良否を、信頼性を評価するための評価情報に基づいて判定する。これによって、被検眼における瞬きの有無、縮瞳の有無や程度、等を容易に把握することができる。 Further, for example, the ophthalmologic apparatus of the present embodiment determines the acceptability of a plurality of parameters in the shape information of the anterior segment based on the luminance information of the anterior segment cross-sectional image. Alternatively, the quality of a plurality of parameters in the shape information of the anterior segment is determined based on evaluation information for evaluating reliability. Accordingly, it is possible to easily grasp the presence or absence of blinking, the presence or degree of miosis in the subject's eye, and the like.
また、例えば、本実施例の眼科装置は、前眼部の形状情報における複数のパラメータの測定値に基づいて取得された第1寸法情報と、複数のパラメータの一部の測定値を置き換えた仮定値に基づいて取得された第2寸法情報と、を区別可能に出力する。これによって、検者は、被検眼の眼軸長として採用する値を、各々の値の比較から、容易に決定することができる。 Further, for example, the ophthalmologic apparatus of the present embodiment replaces the first dimension information acquired based on the measured values of a plurality of parameters in the shape information of the anterior ocular segment with the measured values of some of the parameters. The second dimension information acquired based on the value is output in a distinguishable manner. This allows the examiner to easily determine the value to be used as the axial length of the eye to be examined by comparing the respective values.
また、例えば、本実施例の眼科装置は、眼内の寸法情報(第1寸法情報及び第2寸法情報)における経時変化を出力する。これによって、検者は、眼軸長に基づく近視進行を評価しやすくなる。 Also, for example, the ophthalmologic apparatus of the present embodiment outputs temporal changes in intraocular dimension information (first dimension information and second dimension information). This makes it easier for the examiner to evaluate myopia progression based on the axial length of the eye.
<変容例>
本実施例では、断面撮影光学系において、照明光に赤色可視光又は赤外光を使用する構成を例に挙げて説明したが、これに限定されない。断面撮影光学系は、照明光として赤色とは異なる可視光を使用する構成であってもよい。被検眼Eに可視光(特に、視感度の高い光)を照射すると縮瞳するため、可視光の照射の直前か、あるいは照射と同時に、断面画像70を撮影するとよい。
<transformation example>
In the present embodiment, a configuration in which red visible light or infrared light is used as illumination light in the cross-sectional imaging optical system has been described as an example, but the present invention is not limited to this. The cross-sectional imaging optical system may be configured to use visible light different from red as illumination light. When the eye to be examined E is irradiated with visible light (in particular, light with high luminosity), the pupil of the eye contracts.
本実施例では、断面画像70に基づく前眼部形状情報の良否の判定に、各組織における輝度値の立ち上がり及び立ち下がりを用いる構成を例に挙げて説明したが、これに限定されない。例えば、前眼部形状情報の良否の判定に、被検眼の瞳孔状態を用いる構成であってもよい。この場合、制御部50は、断面画像70の輝度情報に基づいて虹彩に相当する画素位置を検出することで、瞳孔状態として瞳孔径を取得してもよい。また、この瞳孔径に基づいて、角膜前後面及び水晶体前後面が良好に撮影されたか否かを判定してもよい。なお、制御部50は、正面撮影光学系200にて撮影される観察画像を用いて、瞳孔状態情報(瞳孔径)を取得することも可能である。
In the present embodiment, the configuration in which the rise and fall of the luminance value of each tissue is used to determine the quality of the anterior segment shape information based on the
例えば、被検眼Eの瞳孔径が小さい場合、水晶体前後面の水平方向(X方向)の検出幅が狭くなる。言い換えると、水晶体前後面において、スリット光の長手方向の画素数が少なくなる。また、被検眼Eの瞳孔径が小さい場合、水晶体後面の境界が鮮明に写らないことがある。このため、制御部50は、被検眼Eの瞳孔径に応じて、良好に撮影されたとみなす組織を変更してもよい。一例として、瞳孔径がφ2mm以下であれば、角膜前後面は良好に撮影されたとみなし、水晶体前後面は良好に撮影されていないとみなしてもよい。また、制御部50は、前眼部形状情報に含まれる複数のパラメータ情報の良否を、各組織が良好に撮影されたか否かの判定結果に基づいて、判定してもよい。一例として、角膜前後面の曲率半径、角膜厚及び前房深度を有効な測定値とし、水晶体前後面の曲率半径及び水晶体厚を有効でない測定値としてもよい。
For example, when the pupil diameter of the subject's eye E is small, the detection width of the front and rear surfaces of the lens in the horizontal direction (X direction) is narrow. In other words, the number of pixels in the longitudinal direction of the slit light is reduced on the front and rear surfaces of the lens. Moreover, when the pupil diameter of the eye E to be examined is small, the boundary of the posterior surface of the lens may not be clearly captured. For this reason, the
なお、各組織の水平方向の検出幅が狭いと、曲率半径の算出における誤差が生じやすい。例えば、少なくとも3点の画素位置を用いた円のフィッティングにおいて、広域の3点を用いる場合よりも、狭域の3点を用いる場合では、1画素のずれが曲率半径の誤差として現れやすい。瞳孔径の変化にともなう検出幅の変化を考慮し、瞳孔径に各組織の撮影の良否を対応付けておくことによって、パラメータ情報の有効性を精度よく判定できる。 If the detection width of each tissue in the horizontal direction is narrow, an error is likely to occur in calculating the radius of curvature. For example, in fitting a circle using at least three pixel positions, a deviation of one pixel is more likely to appear as an error in the radius of curvature when three points in a narrow area are used than when three points in a wide area are used. The effectiveness of the parameter information can be accurately determined by associating the pupil diameter with the imaging quality of each tissue in consideration of the change in the detection width accompanying the change in the pupil diameter.
本実施例では、断面画像撮影光学系を用いた断面画像70の撮影において、1枚の断面画像が撮影される構成を例に挙げて説明したが、これに限定されない。例えば、断面画像70の撮影では、複数枚の断面画像が撮影される構成であってもよい。この場合、制御部50は、所定の時間が経過する毎に(例えば、1秒毎に)、照明光の戻り光を撮像素子321で撮像させてもよい。なお、光源311からの照明光は、撮像素子321の撮影タイミングと合わせて所定の時間間隔で投光されてもよいし、常に投光されてもよい。例えば、被検眼の複数枚の断面画像を連続的に取得することで、瞼や睫毛の映り込みがない画像、被検眼が縮瞳していない画像、等の適切な断面画像が含まれやすくなる。制御部50は、複数枚の断面画像における輝度情報や評価情報を利用して、各々に対応するパラメータ情報の良否を判定するようにしてもよい。
In the present embodiment, the configuration in which one cross-sectional image is captured in capturing the
制御部50は、複数の前眼部断面画像を取得することで、各々に対応する複数のパラメータの良否に基づき、第1眼軸長AL1と第2眼軸長AL2の少なくともいずれかを取得することができる。例えば、各組織についてのパラメータが良好な値を平均化し、これに基づいて、それぞれの眼軸長を取得することが可能である。なお、このような平均は、後述の外れ値を除く平均でもよい。また、例えば、各組織についてのパラメータがもっとも良好な値を使用して、それぞれの眼軸長を取得することが可能である。これによって、眼軸長が精度よく取得される。
By acquiring a plurality of anterior segment cross-sectional images, the
なお、断面画像撮影光学系を用いて複数枚の断面画像を連続的に取得する場合は、断面画像の外れ値、又は、断面画像に基づく前眼部形状情報の外れ値、等を予め除外してもよい。例えば、制御部50は、統計学的な処理によって、これらの外れ値を特定し除外してもよい。一例としては、複数枚の断面画像から得られる輝度情報や評価情報が許容範囲から大きく外れるものを除外してもよい。複数の前眼部断面画像を取得し、更に外れ値を除くことによって、眼軸長の精度をより向上させることができる。
When a plurality of cross-sectional images are continuously acquired using the cross-sectional image capturing optical system, outliers in the cross-sectional images or outliers in the anterior ocular segment shape information based on the cross-sectional images should be excluded in advance. may For example, the
本実施例では、断面画像撮影光学系を用いた断面画像70の撮影を、図7に示すフローチャートにおいて1度実施する構成を例に挙げて説明したが、これに限定されない。例えば、断面画像70の撮影を、パラメータ情報の良否に基づいて、再度、実施する構成であってもよい。つまり、断面画像70の撮影を2度実施する構成であってもよい。
In this embodiment, the configuration in which the
例えば、制御部50は、断面撮影光学系を用いて取得された断面画像70を画像処理し、これによって検出された輝度情報に基づいて、照射光学系300aからの照明光の光量を調整してもよい。一例として、所定の組織の境界を検出できない場合、或いは、所定の組織の境界が鮮明でない場合には、光源311の光量を増加させてもよいし、光路内にてフィルタ等の光学部材を挿抜してもよい。また、例えば、制御部50は、照射光学系300aからの照明光の光量を調整した後に、再び、断面画像70を撮影してもよい。これにより、1度目の断面画像に対して、各組織の撮影状態が改善された、2度目の断面画像を取得することができる。つまり、複数のパラメータの少なくとも一部が良好に得られないことで、測定値が得られない場合や、測定値が正確でない場合であっても、適切な値を取得できる可能性が高くなる。結果として、前眼部形状情報に含まれる複数のパラメータ情報の各々を良好に取得でき、眼軸長が精度よく取得される。
For example, the
なお、このような、照射光学系300aにおける光量の調整では、光源311から赤外光が照射されることが好ましい。例えば、赤外光であれば、被検者は光量が増加しても眩しさを感じにくく、被検眼の縮瞳を抑制できる。
In addition, it is preferable to irradiate infrared light from the
本実施例では、断面画像70における断面画像情報の解析結果に基づいて、前眼部形状情報に含まれる複数のパラメータの一部が、測定値から仮定値へと自動で変更される構成を例に挙げて説明したが、これに限定されない。例えば、検者が操作部(モニタ16)を操作することによって、複数のパラメータの一部に測定値を使用するか、又は仮定値を使用するか、を手動で変更する構成としてもよい。この場合、制御部50は、前眼部形状情報におけるパラメータ情報の良否に基づき、検者の判断を補助するためのガイド情報を、モニタ16へ表示させてもよい。
This embodiment exemplifies a configuration in which some of a plurality of parameters included in the anterior segment shape information are automatically changed from measured values to assumed values based on the analysis result of cross-sectional image information in the
本実施例では、前眼部形状情報に含まれる複数のパラメータの一部が、仮定値のひとつである推定値へと置き換えられる構成を例に挙げて説明したが、これに限定されない。例えば、検者が操作部を操作し、仮定値として用いる値を選択することが可能な構成としてもよい。一例として、模型眼に基づく標準値、統計データ等に基づく平均値、被検眼の過去の測定値、及び推定値、等の少なくともいずれかを選択することが可能な構成としてもよい。 In this embodiment, a configuration in which some of the parameters included in the anterior segment shape information are replaced with an estimated value, which is one of hypothetical values, has been described as an example, but the present invention is not limited to this. For example, the examiner may operate the operating unit to select a value to be used as the hypothetical value. As an example, it may be possible to select at least one of a standard value based on a model eye, an average value based on statistical data, etc., a past measurement value of an eye to be examined, an estimated value, and the like.
本実施例では、被検眼の眼屈折力を測定した後に、被検眼の断面画像70を取得する構成を例に挙げて説明したが、これに限定されない。例えば、被検眼の眼屈折力と、被検眼の断面画像70と、を並行して(同一タイミングにて)取得する構成であってもよい。この場合、制御部50は、投影光学系100aにおける測定光源111からの測定光と、照射光学系300aにおける光源311からの照明光と、を共に制御して、双方の光を被検眼に向けて投光させる。なお、投光の開始は、必ずしも同時である必要はない。また、制御部50は、受光光学系100bにおける撮像素子125と、受光光学系300bの撮像素子321と、を共に制御して、リング像と断面画像70を同一タイミングで撮像する。例えば、これによって、被検眼に雲霧が付加された状態で、眼屈折力と断面画像70が取得される。
In the present embodiment, the configuration in which the
被検眼の状態は各々の取得タイミングで異なる場合があり、眼屈折力と、断面画像70に基づく前眼部形状情報と、において縮瞳や調節の影響を避けることは困難である。例えば、被検眼の眼屈折力の測定においては、縮瞳が抑制されると共に調節が解除されるが、続いて前眼部の断面画像を取得する際には、縮瞳したり再び調節が働いたりする可能性もある。しかし、眼屈折力の測定(リング像の取得)と断面画像の取得を同時に実施すれば、被検眼の瞳孔状態や調節状態を容易に合わせることができ、被検眼に雲霧が付加され、前眼部が適切な状態(すなわち、被検眼の調節が解除され、水晶体厚が薄い状態)で、断面画像が取得される。このため、制御部50は、眼軸長の算出に適したパラメータの測定値を取得し、眼軸長を精度よく求めることができる。更に、パラメータの測定値が有効でなければ、これを仮定値に置き換えることで、眼軸長を精度よく求めることができる。
The condition of the subject's eye may differ at each acquisition timing, and it is difficult to avoid the effects of miosis and accommodation on the eye refractive power and the anterior segment shape information based on the
本実施例では、被検眼Eの各透光体における屈折率を一定とする場合を例に挙げて説明したが、これに限定されない。例えば、前眼部の断面画像70とは別に、透光体の屈折率に関する屈折率情報を取得し、眼軸長ALの導出に屈折率情報を利用してもよい。つまり、眼軸長ALを取得する上で、屈折率情報に基づく透光体の屈折率を、更に考慮してもよい。一例として、屈折率情報は、水晶体の屈折率を含んでもよい。水晶体の屈折率は、加齢にともなう変化があることが知られている。そこで、眼科装置10の記憶部は、水晶体の屈折率が年齢毎に対応付けられた計算式やルックアップテーブルを有していてもよい。この場合、被検者の年齢が入力されることで、年齢に応じた屈折率を取得することができる。制御部50は、このような水晶体の屈折率を用いて、光線追跡演算を行ってもよい。
In this embodiment, the case where the refractive index of each translucent body of the subject's eye E is constant has been described as an example, but the present invention is not limited to this. For example, in addition to the
10 眼科装置
50 制御部
100 測定光学系
150 固視標呈示光学系
200 正面撮影光学系
300a 照射光学系
300b 受光光学系
400 指標投影光学系
10
Claims (10)
前記被検眼の前眼部に向けて測定光を投光し、前記測定光の投光光軸に対して、前記測定光の戻り光を斜め方向から検出することで、前記被検眼の前眼部断面画像を取得するための断面画像撮影光学系と、
前記前眼部断面画像を解析し、前記前眼部の形状に関する形状情報であって、複数のパラメータを含む形状情報を取得する形状情報取得手段と、
前記眼屈折力測定光学系と、前記断面画像撮影光学系と、を制御し、前記眼屈折力と前記複数のパラメータとに基づいて、前記被検眼の眼軸長を取得する眼軸長取得手段と、
を備え、
前記眼軸長取得手段は、前記複数のパラメータの測定値を使用して導出される第1眼軸長と、前記複数のパラメータの一部の測定値を置き換えた仮定値を使用して導出される第2眼軸長と、を取得することを特徴とする眼科装置。 an eye refractive power measurement optical system for obtaining the eye refractive power of the subject's eye;
By projecting measurement light toward the anterior segment of the eye to be inspected and detecting return light of the measurement light from an oblique direction with respect to the projection optical axis of the measurement light, the anterior eye of the eye to be inspected is detected. a cross-sectional image capturing optical system for acquiring a partial cross-sectional image;
shape information acquisition means for analyzing the anterior segment cross-sectional image and acquiring shape information relating to the shape of the anterior segment, the shape information including a plurality of parameters;
Axial length acquiring means for controlling the eye refractive power measuring optical system and the cross-sectional image capturing optical system, and acquiring the axial length of the subject eye based on the eye refractive power and the plurality of parameters. When,
with
The axial length obtaining means derives a first axial length derived using the measured values of the plurality of parameters, and an assumed value obtained by replacing the measured values of some of the plurality of parameters. and a second eye axial length.
前記複数のパラメータの少なくとも1つの良否を判定する判定手段と、
前記判定手段の判定結果に基づいて、前記第1眼軸長と前記第2眼軸長の少なくともいずれかの導出を選択する選択手段と、
を備えることを特徴とする眼科装置。 The ophthalmic device of claim 1, wherein
determination means for determining whether at least one of the plurality of parameters is good or bad;
selecting means for selecting derivation of at least one of the first axial length and the second axial length based on the determination result of the determining means;
An ophthalmic device comprising:
前記判定手段は、前記前眼部断面画像の輝度情報に基づいて、前記複数のパラメータの良否を判定することを特徴とする眼科装置。 The ophthalmic device of claim 2, wherein
The ophthalmologic apparatus, wherein the determining means determines whether the plurality of parameters are good or bad based on luminance information of the anterior segment cross-sectional image.
前記判定手段は、前記複数のパラメータの信頼性を評価するための評価情報に基づいて、前記複数のパラメータの良否を判定することを特徴とする眼科装置。 The ophthalmic device according to claim 2 or 3,
The ophthalmologic apparatus, wherein the determining means determines whether the plurality of parameters are good or bad based on evaluation information for evaluating the reliability of the plurality of parameters.
前記眼軸長取得手段は、複数の前記前眼部断面画像を取得し、
前記判定手段は、前記前眼部断面画像毎に、対応する複数のパラメータの良否を判定し、
前記選択手段は、前記複数の前眼部断面画像に対応する前記複数のパラメータの良否に基づいて、前記第1眼軸長と前記第2眼軸長の導出を選択することを特徴とする眼科装置。 In the ophthalmic device according to any one of claims 2 to 4,
the eye axial length acquiring means acquires a plurality of the anterior segment cross-sectional images;
The determining means determines whether a plurality of corresponding parameters are good or bad for each of the anterior segment cross-sectional images,
The selection means selects the derivation of the first axial length and the second axial length based on the quality of the plurality of parameters corresponding to the plurality of anterior segment cross-sectional images. Device.
前記判定手段は、前記複数の前眼部断面画像から外れ値をもつ画像を除外し、残りの前眼部断面画像毎に、対応する複数のパラメータの良否を判定することを特徴とする眼科装置。 The ophthalmic device of claim 5, wherein
The determination means excludes images having outliers from the plurality of anterior segment cross-sectional images, and determines the quality of the corresponding plurality of parameters for each of the remaining anterior segment cross-sectional images. .
前記眼軸長取得手段は、前記判定手段の判定結果に基づいて、前記断面画像撮影光学系における前記測定光の光量を調整し、
前記形状情報取得手段は、前記眼軸長取得手段による前記光量の調整後に取得された前眼部断面画像を解析し、調整後の複数のパラメータを取得し、
前記判定手段は、前記調整後の複数のパラメータの良否を判定することを特徴とする眼科装置。 In the ophthalmic device according to any one of claims 1 to 6,
the axial length obtaining means adjusts the light amount of the measurement light in the cross-sectional image capturing optical system based on the determination result of the determination means;
The shape information acquisition means analyzes the anterior segment cross-sectional image acquired after the light amount is adjusted by the axial length acquisition means, acquires a plurality of parameters after adjustment,
The ophthalmologic apparatus, wherein the determining means determines whether the plurality of parameters after adjustment are good or bad.
前記眼軸長取得手段は、前記被検眼に雲霧が付加された状態で前記眼屈折力及び前記断面画像が取得されるように、前記眼屈折力測定光学系及び前記断面画像撮影光学系を制御し、
更に、前記雲霧が付加された状態で取得された前記前眼部断面画像に基づいて、前記第1眼軸長及び前記第2眼軸長を取得することを特徴とする眼科装置。 In the ophthalmic device according to any one of claims 1 to 7,
The eye axial length acquiring means controls the eye refractive power measuring optical system and the cross-sectional image taking optical system so that the eye refractive power and the cross-sectional image are acquired in a state where the eye to be inspected is cloudy. death,
Further, the ophthalmologic apparatus is characterized in that the first eye axial length and the second eye axial length are acquired based on the anterior segment cross-sectional image acquired with the fog added.
前記眼軸長を含む眼内の寸法情報を出力する出力手段を備え、
前記出力手段は、前記複数のパラメータの前記測定値に基づいて取得された第1寸法情報と、前記複数のパラメータの一部の前記測定値を置き換えた前記仮定値に基づいて取得された第2寸法情報と、を区別可能に出力することを特徴とする眼科装置。 In the ophthalmic device according to any one of claims 1 to 8,
An output means for outputting intraocular dimension information including the axial length of the eye,
The output means outputs first dimension information obtained based on the measured values of the plurality of parameters and second dimension information obtained based on the assumed values obtained by replacing the measured values of some of the plurality of parameters. An ophthalmologic apparatus characterized by outputting dimensional information and dimensional information in a distinguishable manner.
前記出力手段は、前記寸法情報の経時変化を出力することを特徴とする眼科装置。
The ophthalmic device of claim 9, wherein
The ophthalmologic apparatus, wherein the output means outputs a temporal change of the dimensional information.
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