JP2024041773A - 画像処理装置、眼科装置、画像処理方法、及び画像処理プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】脈絡膜の層内に存在する脈絡膜血管網の画像データを選択的に抽出する。【解決手段】画像処理装置は、第１波長の第１光で撮影された第１眼底画像と、前記第１波長が示す色相と近似した色相を示す所定の波長域に含まれ、前記第１波長と異なる第２波長の第２光で撮影された第２眼底画像と、を取得する取得部と、前記第１眼底画像と前記第２眼底画像とを画像処理することにより眼底構造物を強調した強調眼底画像を生成する画像処理部と、を備える。【選択図】図２

Description

本開示は、画像処理装置、眼科装置、画像処理方法、及び画像処理プログラムに関する。

米国特許第１０１３６８１２号明細書には、脈絡膜の血管網を選択的に可視化する光干渉断層計装置及びその画像処理プログラムが開示されており、脈絡膜の層内に存在する脈絡膜血管網の画像データを選択的に抽出するために好適な画像処理方法が望まれている。

本開示の技術の第１の態様の画像処理装置は、眼底の膜構造である網膜および脈絡膜のうち、脈絡膜で反射する第１波長の第１光で撮影された第１眼底画像と、前記脈絡膜で反射する波長域に含まれ、前記第１波長と異なる第２波長の第２光で撮影された第２眼底画像と、を取得する取得部と、前記第１眼底画像の各々の画素の輝度値から前記第２眼底画像の前記第１眼底画像に対応する各々の画素の輝度値を減算することにより眼底構造を強調した強調眼底画像を生成する画像処理部と、を備え、前記取得部は、前記脈絡膜に存在する前記眼底構造に対して第１の反射率で反射する前記第１光で撮像された前記第１眼底画像と、前記脈絡膜に存在する前記眼底構造に対して前記第１の反射率と異なる第２の反射率で反射する前記第２光で撮像された前記第２眼底画像とを取得する。

本開示の技術の第２の態様の画像処理方法は、眼底の膜構造である網膜および脈絡膜のうち、脈絡膜で反射する第１波長の第１光で撮影された第１眼底画像と、前記脈絡膜で反射する波長域に含まれ、前記第１波長と異なる第２波長の第２光で撮影された第２眼底画像と、を取得することと、前記第１眼底画像の各々の画素の輝度値から前記第２眼底画像の前記第１眼底画像に対応する各々の画素の輝度値を減算することにより眼底構造を強調した強調眼底画像を生成することと、を含み、前記取得することは、前記脈絡膜に存在する前記眼底構造に対して第１の反射率で反射する前記第１光で撮像された前記第１眼底画像と、前記脈絡膜に存在する前記眼底構造に対して前記第１の反射率と異なる第２の反射率で反射する前記第２光で撮像された前記第２眼底画像とを取得すること、を含む。

本開示の技術の第３の態様の画像処理プログラムは、コンピュータを、眼底の膜構造である網膜および脈絡膜のうち、脈絡膜で反射する第１波長の第１光で撮影された第１眼底画像と、前記脈絡膜で反射する波長域に含まれ、前記第１波長と異なる第２波長の第２光で撮影された第２眼底画像と、を取得する取得部、及び前記第１眼底画像の各々の画素の輝度値から前記第２眼底画像の前記第１眼底画像に対応する各々の画素の輝度値を減算することにより眼底構造を強調した強調眼底画像を生成する画像処理部として機能させるプログラムであり、前記取得部は、前記脈絡膜に存在する前記眼底構造に対して第１の反射率で反射する前記第１光で撮像された前記第１眼底画像と、前記脈絡膜に存在する前記眼底構造に対して前記第１の反射率と異なる第２の反射率で反射する前記第２光で撮像された前記第２眼底画像とを取得する。

第１の実施の形態に係る眼科システム１００のブロック図である。 第１の実施の形態に係る眼科装置１１０の全体構成を示す概略構成図である。 第１の実施の形態に係る眼科装置１１０のＣＰＵ２２の機能のブロック図である。 眼底に対する光の波長毎の深達度を例示した説明図である。 各波長に対する血液（ヘモグロビン）及びメラニンの各々の相対反射特性率を例示した説明図である。 第１の実施の形態に係る眼科装置１１０における画像処理を例示したフローチャートである。 第１の実施の形態における第２波長画像を例示した概略図である。 第１の実施の形態における第１波長画像を例示した概略図である。 第１の実施の形態における第１波長画像と第２波長画像との差分画像の作成の概念を例示した説明図である。 第１の実施形態においてビューワ１５０の表示部に表示される表示画面５００を例示した概略図である。 第２の実施の形態に係る眼科装置６１０を例示した概略図である。 各波長に対するクロロフィルａ、クロロフィルｂ、βカロテン及びルテインの各々の吸収スペクトルを例示した説明図である。 第２の実施の形態に係る眼科装置６１０における画像処理を例示したフローチャートである。 第２の実施の形態における第１波長画像と第２波長画像との差分画像の作成の概念を例示した説明図である。 第２の実施の形態においてビューワ１５０の表示部に表示される表示画面６００を例示した概略図である。 酸素化ヘモグロビン（ＨｂＯ2）と脱酸素化ヘモグロビン（Ｈｂ）の各々の吸収スペクトルを例示した説明図である。 第３の実施の形態に係る眼科装置１１０における画像処理を例示したフローチャートである。 第３の実施の形態における第１波長画像と第２波長画像との除算画像の作成の概念を例示した説明図である。 第３の実施の形態においてビューワ１５０の表示部に表示される表示画面７００を例示した概略図である。 眼科装置のＳＬＯユニット４０Ｃのブロック図である。

[第１の実施の形態]
以下、図面を参照して本発明の第１の実施の形態を詳細に説明する。

図１を参照して、眼科システム１００の構成を説明する。図１に示すように、眼科システム１００は、眼科装置１１０と、サーバ装置（以下、「サーバ」という）１４０と、表示装置（以下、「ビューワ」という）１５０と、を備えている。眼科装置１１０は、眼底画像を取得する。サーバ１４０は、眼科装置１１０によって複数の患者の眼底が撮影されることにより得られた複数の眼底画像及び眼軸長を、患者のＩＤに対応して記憶する。ビューワ１５０は、サーバ１４０により取得した眼底画像や解析結果を表示する。

眼科装置１１０、サーバ１４０、ビューワ１５０は、ネットワーク１３０を介して、相互に接続されている。ビューワ１５０は、クライアントサーバシステムにおけるクライアントであり、ネットワークを介して複数台が接続される。また、サーバ１４０も、システムの冗長性を担保するために、ネットワークを介して複数台が接続されていてもよい。又は、眼科装置１１０が画像処理機能及びビューワ１５０の画像閲覧機能を備えるのであれば、眼科装置１１０がスタンドアロン状態で、眼底画像の取得、画像処理及び画像閲覧が可能となる。また、サーバ１４０がビューワ１５０の画像閲覧機能を備えるのであれば、眼科装置１１０とサーバ１４０との構成で、眼底画像の取得、画像処理及び画像閲覧が可能となる。

なお、他の眼科機器（視野測定、眼圧測定などの検査機器）やＡＩ（Ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ）を用いた画像解析を行う診断支援装置がネットワーク１３０を介して、眼科装置１１０、サーバ１４０、及びビューワ１５０に接続されていてもよい。

次に、図２を参照して、眼科装置１１０の構成を説明する。図２に示すように、眼科装置１１０は、制御ユニット２０、表示／操作ユニット３０、及びＳＬＯユニット４０Ａを備え、被検眼１２の後眼部（眼底）を撮影する。さらに、眼底のＯＣＴデータを取得する図示せぬＯＣＴユニットを備えていてもよい。ここで、「ＳＬＯ」とは、走査型レーザ検眼鏡（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｌａｓｅｒ Ｏｐｈｔｈａｌｍｏｓｃｏｐｅ）である。「ＯＣＴ」とは、光干渉断層計（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）である。

制御ユニット２０は、ＣＰＵ２２、メモリ２４、及び通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）２６等を有するコンピュータを備えている。表示／操作ユニット３０は、撮影されて得られた画像を表示したり、撮影の指示を含む各種指示を受け付けたりするグラフィックユーザインターフェースであり、ディスプレイ３２及び入力／指示デバイス３４を備えている。

ＣＰＵ２２が撮影処理プログラムを実行することで、図３に示すように、ＳＬＯ制御機部１８０（ＳＬＯ光源制御部１８０４、スキャナ制御部１８０６を含む）、画像処理部１８２、表示制御部１８４、及び出力部１８６として、ＣＰＵ２２が機能する。なお、画像処理は、サーバ１４０又はビューワ１５０で行ってもよい。サーバ１４０又はビューワ１５０のＣＰＵは、図３に示したＳＬＯ制御部１８０を有せず、画像処理部１８２、表示制御部１８４、及び出力部１８６を備える。画像処理部１８２は、本開示の技術の「画像処理部」に相当する。

メモリ２４には、後述する被検眼１２の眼底の撮影処理の撮影処理プログラム及び画像処理プログラムが記憶されている。撮影処理プログラム及び画像処理プログラムは、本開示の技術の「画像処理プログラム」に相当する。

ＳＬＯユニット４０Ａは、Ｇ光（緑色光：波長５３２ｎｍ）の光源４２、第１Ｒ光（赤色光：波長５７５ｎｍから８００ｎｍ）の光源４４Ａ、第１Ｒ光と波長が異なる第２Ｒ光（赤色光：波長５７５ｎｍから８００ｎｍ）の光源４４Ｂ、ＩＲ光（赤外線（近赤外光）：波長８０２ｎｍ以上）の光源４６を備えている。光源４２、４４Ａ、４４Ｂ、４６は、制御ユニット２０により命令されて、各光を発する。なお、光源４２、４４Ａ、４４Ｂ、４６としては、ＬＥＤ光源や、レーザ光源を用いることができる。なお、以下には、レーザ光源を用いた例を説明する。光源４２、４４Ａ、４４Ｂ、４６のオンオフは、ＣＰＵ２２のＳＬＯ制御部１８０のＳＬＯ光源制御部１８０４によって制御される。

ＳＬＯユニット４０Ａは、光源４２、４４Ａ、４４Ｂ、４６からの光を、反射又は透過して１つの光路に導く光学系５０、５２Ａ、５２Ｂ、５４、５６を備えている。光学系５０、５６は、ミラーである。光学系５２Ａ、５２Ｂ、５４は、ビームスプリッタであり、具体的には、光源の波長に合わせて反射率と透過率が調整されたダイクロイックミラー、ハーフミラー等である。

Ｇ光は、光学系５０で反射された後、光学系５２Ａを透過し、さらに光学系５４で反射し、第１Ｒ光は、光学系５２Ａで反射した後、光学系５４で反射し、第２Ｒ光は、光学系５２Ｂ、５４を透過し、ＩＲ光は、光学系５２Ｂ、５６で反射して、それぞれ１つの光路に導かれる。

ＳＬＯユニット４０Ａは、光源４２、４４Ａ、４４Ｂ、４６からの光を、被検眼１２の後眼部（眼底）に渡って、２次元状に走査する広角光学系８０を備えている。ＳＬＯユニット４０Ａは、被検眼１２の後眼部（眼底）からの光の内、Ｇ光を反射し且つＧ光以外を透過するビームスプリッタ５８を備えている。ＳＬＯユニット４０Ａは、ビームスプリッタ５８を透過した光の内、第１Ｒ光を反射し且つ第１Ｒ光以外を透過するビームスプリッタ６０Ａを備えている。ＳＬＯユニット４０Ａは、ビームスプリッタ６０Ａを透過した光の内、第２Ｒ光を反射し且つ第２Ｒ光以外を透過するビームスプリッタ６０Ｂを備えている。ＳＬＯユニット４０Ａは、ビームスプリッタ６０Ｂを透過した光の内、ＩＲ光を反射するビームスプリッタ６２を備えている。ビームスプリッタ５８、６０Ａ、６０Ｂ、６２として、ダイクロイックミラー、ハーフミラー等を用いることができる。広角光学系８０による２次元状の走査は、ＣＰＵ２２のＳＬＯ制御部１８０のスキャナ制御部１８０６によって制御される。

ＳＬＯユニット４０Ａは、ビームスプリッタ５８により反射したＧ光を検出するＧ光検出素子７２、ビームスプリッタ６０Ａにより反射した第１Ｒ光を検出するＲ１光検出素子７４Ａ、ビームスプリッタ６０Ｂにより反射した第２Ｒ光を検出するＲ２光検出素子７４Ｂ、及びビームスプリッタ６２により反射したＩＲ光を検出するＩＲ光検出素子７６を備えている。光検出素子７２、７４Ａ、７４Ｂ、７６として、例えば、ＰＤ（ｐｈｏｔｏｄｉｏｄｅ）及びＡＰＤ（ａｖａｌａｎｃｈｅ ｐｈｏｔｏｄｉｏｄｅ：アバランシェ・フォトダイオード）が挙げられる。光検出素子７２、７４Ａ、７４Ｂ、７６は、本開示の技術の「取得部」に相当する。ＳＬＯユニット４０Ａでは、対象物である眼底で反射（散乱）して戻ってきた光は後述するＸ方向走査装置８２及びＹ方向走査装置８４を通って光検出素子に届くので、常に同じ位置、すなわち光検出素子７２、７４Ａ、７４Ｂ、７６が存在する位置に戻ってくる。従って、光検出素子をエリアセンサのように平面状（２次元）に構成する必要はなく、ＰＤ又はＡＰＤ等のような点状（０次元）の検出器が本実施の形態では最適である。しかしながら、ＰＤ又はＡＰＤ等に限らず、ラインセンサ（１次元）又はエリアセンサ（２次元）を用いることも可能である。

広角光学系８０は、光源４２、４４Ａ、４４Ｂ、４６からの光を、Ｘ方向に走査するポリゴンミラーで構成されたＸ方向走査装置８２、Ｙ方向に走査するガルバノミラーで構成されたＹ方向走査装置８４、走査された光を、超広角（ＵＷＦ：Ｕｌｔｒａ ＷｉｄｅＦｉｅｌｄ）で照射できる楕円鏡などの凹面鏡や複数のレンズからなるレンズ系で構成された光学系８６を備えている。Ｘ方向走査装置８２及びＹ方向走査装置８４の各走査装置はＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍ）ミラーを用いてもよい。また、Ｘ方向とＹ方向でそれぞれスキャナを設けることなく１つのＭＥＭＳミラーで２次元走査を行うようにしてもよい。なお、眼科装置１１０が水平面に設置された場合の水平方向を「Ｘ方向」、水平面に対する垂直方向を「Ｙ方向」とし、被検眼１２の前眼部の瞳孔の中心と眼球の中心とを結ぶ方向を「Ｚ方向」とする。従って、Ｘ方向、Ｙ方向、およびＺ方向は互いに垂直である。

広角光学系８０により、眼底の視野角（ＦＯＶ：Ｆｉｅｌｄ ｏｆ Ｖｉｅｗ）を超広角な角度とし、眼球中心を起点として内部照射角２００度の眼底の範囲を撮影することができる。つまり、被検眼１２の眼底の後極部から赤道部を超える領域を撮影することができる。

図４は、眼底構造物に対する光の波長毎の深達度を例示した説明図である。波長４８８ｎｍの青波長λ１Ａは、網膜上部で散乱又は反射され、波長５３２ｎｍの緑波長λ２Ａは、網膜表面を起点として０．２ｍｍ以内の網膜下部で散乱又は反射され、波長６３３ｎｍの赤一波長λ１Ｂ及び波長６７０ｎｍの赤二波長λ２Ｂは、網膜表面を起点として０．２ｍｍから０．８ｍｍの範囲に存在する脈絡膜で散乱又は反射される。また、脈絡膜の血管は、血液に含まれるヘモグロビンにより、赤色光を顕著に散乱/反射する。従って、脈絡膜の血管を観察するには、赤色光が適している。

しかしながら、脈絡膜にはヘモグロビンと同様に赤色光の第１反射率が高いメラニンが存在する。メラニンは、血管を含む脈絡膜全域に含まれるので、赤色光で眼底を観察した際に、脈絡膜の血管部分と、血管以外の間質部分との識別が困難になるおそれがあった。

図５は、各波長に対する血液（ヘモグロビン）及びメラニンの各々の相対反射特性率を例示した説明図である。メラニンは、波長が長くなるほど相対反射特性率が単調増加するが、血液は、多少の増減を繰り返しながらも、全体の傾向として、波長が長くなるほど相対反射特性率が大きくなっている。

しかしながら、波長５７５ｎｍから６５０ｎｍの第１波長域Ｚ１Ａでは、血液の相対反射特性率が急激に増大するが、メラニンの相対反射特性率は血液の相対反射特性率ほどには増大しない。従って、第１波長域Ｚ１Ａに含まれる互いに異なる２つの波長の各々で眼底を撮影した画像を比較すると、血液由来の部分、すなわち血管に係る画素の輝度値が異なることが図５から判断できる。メラニン由来の部分、すなわち血管以外の脈絡膜の部分（間質）は、第１波長域Ｚ１Ａに含まれる互いに異なる２つの波長の各々で眼底を撮影した画像を比較すると、メラニン由来の部分を示す画素の輝度値が異なるが、血液の場合ほど顕著な変化は示さないことが図５から判断できる。

赤色の可視光の波長帯域で発光する市販のレーザ光源には、例えば、５８９ｎｍ、６３３ｎｍ、６３８ｎｍ、６５０ｎｍ、６５８ｎｍ、６７０ｎｍ、６８５ｎｍ、６９０ｎｍ、７０５ｎｍ、７３０ｎｍ、７８０ｎｍ、７８５ｎｍなどの波長を出射する製品が存在するので、第１波長及び第２波長は、５８９ｎｍ、６３３ｎｍ、６３８ｎｍ、６５０ｎｍ、６５８ｎｍ、６７０ｎｍ、６８５ｎｍ、６９０ｎｍ、７０５ｎｍ、７３０ｎｍ、７８０ｎｍ、７８５ｎｍのいずれかから選択することができる。また、上記の波長の製品だけでなく波長５７５ｎｍから８００ｎｍの範囲の製品を光源として選択してもよい。さらに、６８０±１０ｎｍの波長のレーザを出射可能な広帯域波長光源も選択できる。

本実施の形態では、第１波長域Ｚ１Ａに含まれる第１波長の第１Ｒ光で撮影された第１波長画像と、同じく第１波長域Ｚ１Ａに含まれ、第１波長と異なる第２波長の第２Ｒ光で撮影された第２波長画像と、を各々取得する。そして、第１波長画像の各々の画素の輝度値から第２波長画像の第１波長画像に対応する各々の画素の輝度値を減算して脈絡膜の血管（以下、「脈絡膜血管」と略記）を強調した差分画像を得る。

第１波長及び第２波長は、波長６５０ｎｍから８００ｎｍの第２波長域Ｚ２Ａから選択してもよい。第２波長域Ｚ２Ａでは、メラニンの相対反射特性率が単調増加するが、血液の相対反射特性率は略横ばいになっている。従って、第２波長域Ｚ２Ａに含まれる互いに異なる第１波長及び第２波長の各々で眼底を撮影した画像を比較すると、メラニン由来の部分、すなわち血管以外の脈絡膜の部分（間質）に係る画素の輝度値が異なることが図５から判断できる。血液由来の部分、すなわち脈絡膜血管の部分は、第２波長域Ｚ２Ａに含まれる第１波長及び第２波長の各々で眼底を撮影した画像を比較すると、脈絡膜血管を示す画素の輝度値にほとんど変化がないことが図５から判断できる。

図６は、本実施の形態に係る眼科装置１１０における画像処理を示したフローチャートである。図６に示した処理は、例えば、メモリ２４に記憶された撮影処理プログラム及び画像処理プログラムに基づいて、眼科装置１１０の制御ユニットで行われる。
ステップ２００では、ＳＬＯ光源制御部１８０４及びスキャナ制御部１８０６の制御により、光源４４Ａから第１波長を示す第１Ｒ光を、光源４４Ｂから第２波長を示す第２Ｒ光を、各々眼底に照射して第１波長画像と第２波長画像とを取得する。ＳＬＯユニット４０Ａが図２に示したような構成であれば、光源４４Ａから第１Ｒ光を、光源４４Ｂから第２Ｒ光を、各々同時に出射して、Ｒ１光検出素子７４Ａで第１波長画像を、Ｒ２光検出素子７４Ｂで第２波長画像を、各々取得することができる。

図７Ａは、第２波長画像を示し、図７Ｂは、第１波長画像を示している。第１波長は第１波長域Ｚ１Ａの下限である略５７５ｎｍであり、第２波長は第１波長域Ｚ１Ａの上限の略６５０ｎｍである場合、脈絡膜血管である渦静脈１２Ｖ１Ｂ、１２Ｖ２Ｂ、１２Ｖ３Ｂ、１２Ｖ４Ｂ及び網膜血管の分岐点ＶＢＵ２を示す画素は、図７Ｂに示したように第１波長画像では他の部分に比して暗くなる。しかしながら、渦静脈１２Ｖ１Ａ、１２Ｖ２Ａ、１２Ｖ３Ａ、１２Ｖ４Ａ及び網膜血管の分岐点ＶＢＵ１を示す画素は、図７Ａに示したように第２波長画像では、他の部分に比して明るくなる。図７Ａ、図７Ｂの中心近くには、視神経乳頭ＯＮＨＵ１、ＯＮＨＵ２が高輝度で（図面では白く）撮影されているが、視神経乳頭ＯＮＨＵ１、ＯＮＨＵ２は、第１波長は第１波長域Ｚ１Ａでは、相対反射特性率が高いので、図７Ａ、図７Ｂのいずれの場合も明るくなっている。

第１波長及び第２波長の各々が波長６５０ｎｍから８００ｎｍの第２波長域Ｚ２Ａに含まれる場合、脈絡膜血管を示す画素は、図７Ａ及び図７Ｂとは異なり、第１波長画像と第２波長画像とで輝度にほとんど変化がない。前述のように、第２波長域Ｚ２Ａでは、血液（ヘモグロビン）の相対反射特性率がほとんど変化しないからである。しかしながら、前述のように、第２波長域Ｚ２Ａでは、メラニンの相対反射特性率は、単調増加するので、第１波長が第２波長域Ｚ２Ａの下限である略６５０ｎｍであり、第２波長が第２波長域Ｚ２Ａの上限の略８００ｎｍである場合、メラニンを多く含む脈絡膜血管以外の間質部分を示す画素は、第１波長画像では暗くなり、第２波長画像では明るくなる。

ステップ２０２では、画像処理部１８２が、第１波長画像と第２波長画像との位置合わせを行う。第１波長画像と第２波長画像とを同時に取得可能な本実施の形態では、ステップ２０２の手順は必ずしも必要ではないが、第１波長画像及び第２波長画像の各々を別個のタイミングで取得した場合は、位置合わせが必要になる。第１波長画像と第２波長画像との位置合わせは、図７Ａ、図７Ｂの各々に示した脈絡膜血管や網膜血管の分岐点や特徴的な血管構造あるいは視神経乳頭等の眼底の構造物から複数の特徴的なパターンを特徴点として複数抽出し、抽出した各々の特徴点の画素が一致するように、第１波長画像と第２波長画像との位置合わせを行う。

ステップ２０４では、画像処理部１８２が、第１波長画像の各々の画素の輝度値から第２波長画像の第１波長画像に対応する各々の画素の輝度値を減算して差分画像を作成する。この差分画像は脈絡膜血管を強調した脈絡膜血管強調画像でもある。
図８は、第１波長画像と第２波長画像との差分画像の作成の概念を示した説明図である。図８に示したように、第１波長画像の各々の画素の輝度値から第２波長画像の第１波長画像に対応する各々の画素の輝度値を減算することにより、差分画像を生成する。第１波長画像の各々の画素の輝度値から第２波長画像の第１波長画像に対応する各々の画素の輝度値を減算した結果が、マイナスとなる場合も考えられるが、かかる場合には、当該結果の絶対値を差分画像の輝度値とする。

第１波長及び第２波長の各々が波長５７５ｎｍから６５０ｎｍの第１波長域Ｚ１Ａに含まれる場合、図７Ａ、図７Ｂに示したように、第１波長画像と第２波長画像とでは、血液由来の部分、すなわち血管（渦静脈１２Ｖ１Ａ、１２Ｖ１Ｂ、１２Ｖ２Ａ、１２Ｖ２Ｂ、１２Ｖ３Ａ、１２Ｖ３Ｂ、１２Ｖ４Ａ、１２Ｖ４Ｂ及び網膜血管の分岐点ＶＢＵ１、ＶＢＵ２）に係る画素の輝度値が異なる。その結果、第１波長画像と第２波長画像とでの血管に係る画素の輝度差は大きくなり、差分画像において、渦静脈１２Ｖ１Ｃ、１２Ｖ２Ｃ、１２Ｖ３Ｃ、１２Ｖ４Ｃ及び網膜血管の分岐点ＶＢＵ３係る画素は明るく（白っぽく）表現される。

なお、前述のように、第１波長及び第２波長の各々が波長５７５ｎｍから６５０ｎｍの第１波長域Ｚ１Ａに含まれる場合、視神経乳頭ＯＮＨＵ１、ＯＮＨＵ２は第１波長画像及び第２波長画像の各々で白く写り、第１波長画像及び第２波長画像の各々での視神経乳頭ＯＮＨＵ１、ＯＮＨＵ２に係る画素の輝度値は略同じなので、差分画像における視神経乳頭ＯＮＨＵ３に係る画素の輝度値は、略０となる。従って、差分画像において、視神経乳頭ＯＮＨＵ３に係る画素は、図８に示したように黒色となる。

第１波長及び第２波長の各々が波長５７５ｎｍから６５０ｎｍの第１波長域Ｚ１Ａに含まれる場合、図７Ａ、図７Ｂに示したように、第１波長画像と第２波長画像とでは、メラニンを多く含む血管以外の脈絡膜の部分を示す画素の輝度値はさほど変化しない。その結果、第１波長画像と第２波長画像とでの血管以外の脈絡膜の部分（間質）に係る画素の輝度差は小さくなり、差分画像で血管以外の脈絡膜の部分に係る画素は暗く（黒っぽく）表現される。

また、第１波長及び第２波長の各々が波長６５０ｎｍから８００ｎｍの第２波長域Ｚ２Ａに含まれる場合、第１波長画像と第２波長画像とでは、血液由来の部分、すなわち血管に係る画素の輝度値はさほど変化しない。その結果、第１波長画像と第２波長画像とでの血管に係る画素の輝度差は小さくなり、差分画像で血管に係る画素は暗く（黒っぽく）表現される。

第１波長及び第２波長の各々が波長６５０ｎｍから８００ｎｍの第２波長域Ｚ２Ａに含まれる場合、第１波長画像と第２波長画像とでは、メラニンを多く含む血管以外の脈絡膜の部分（間質）を示す画素の輝度値が変化する。その結果、第１波長画像と第２波長画像とでの血管以外の脈絡膜の部分に係る画素の輝度差は大きくなり、差分画像で血管以外の脈絡膜の部分（間質）に係る画素は明るく（白っぽく）表現される。

図６のステップ２０６では、画像処理部１８２が、差分画像を二値化処理することにより脈絡膜血管画像を生成する。前述のように、差分画像において、脈絡膜血管を示す画素は、脈絡膜血管以外の部分（間質）を示す画素に対して輝度値が異なる。従って、差分画像を適切な閾値で二値化処理することにより、脈絡膜血管画像を生成できる。なお、本実施の形態では、ステップ２０４で作成した差分画像では、脈絡膜血管が他の部分と明瞭に区別できるので、差分画像を脈絡膜血管画像としてもよい。

ステップ２０８では、脈絡膜血管画像を出力して処理を終了する。ステップ２０８で、表示制御部１８４は、脈絡膜血管画像とともに、患者ＩＤに対応した患者属性情報（患者名、年齢、各眼底画像が右眼か左眼からの情報、眼軸長、視力および撮影日時など）を反映させた、後述する表示画面５００を生成する。そして、眼科装置１１０のディスプレイ３２に表示画面５００を表示する。

出力部１８６は、表示画面５００を、サーバ１４０の記億装置に出力する。表示画面５００は、サーバ１４０の記億装置に記憶される。サーバ１４０の記億装置に記憶された表示画面５００は、ビューワ１５０からの操作に応じてビューワ１５０に送信され、ビューワ１５０の表示部に閲覧可能な状態で出力される。

図６に示した処理は、サーバ１４０が備えるＣＰＵで実行してもよい。サーバ１４０のＣＰＵで当該処理を実行した場合は、サーバ１４０のディスプレイに表示画像５００を表示すると共に、表示画像５００をサーバ１４０の記憶装置に記憶する。
また、図６に示した処理は、ビューワ１５０が備えるＣＰＵで実行してもよい。ビューワ１５０のＣＰＵで当該処理を実行した場合は、ビューワ１５０のディスプレイに表示画像５００を表示すると共に、表示画像５００をビューワ１５０の記憶装置とサーバ１４０の記憶装置とに各々記憶する。

図９は、眼科機器１１０のディスプレイ３２に表示される表示画面５００を示した概略図である。

表示画面５００は、図９に示すように、情報表示領域５０２と、画像表示領域５０４とを有する。情報表示領域５０２には、患者ＩＤ表示領域５１２、患者名表示領域５１４、年齢表示領域５１６、右眼／左眼表示領域５１８、眼軸長表示領域５２０、視力表示領域５２２、及び撮影日時表示領域５２４を有する。ビューワ１５０は、受信した情報に基づいて、患者ＩＤ表示領域５１２から撮影日時表示領域５２４の各表示領域に各々の情報を表示する。

情報表示領域５０２には、画像選択アイコン５３０と表示切替アイコン５４０とが設けられている。

画像表示領域５０４は、脈絡膜血管画像表示領域５５０と、関連画像表示領域５６０とを有する。脈絡膜血管画像表示領域５５０には脈絡膜血管画像が表示される。脈絡膜血管画像表示領域５５０は、表示される脈絡膜血管画像の下方に画像のコントラストを変化させるスライドバー５８０が設けられている。スライドバー５８０を左右に操作することにより、脈絡膜血管の画素の明瞭度を任意に調整できる。

画像選択アイコン５３０がオンされると、プルダウンメニュー５７０が表示される。画像選択アイコン５３０がオンされて表示されるプルダウンメニュー５７０は、関連画像表示領域５６０に表示する関連画像を選択するためのメニューを有する。例えば、プルダウンメニュー５７０には、既に取得されている被検眼１２の眼底の疑似カラー（ＲＧＢ３色）画像、ＲＧカラー画像、青単色画像、緑単色画像、赤（第１Ｒ光）単色画像、赤（第２Ｒ光）単色画像、及び脈絡膜血管画像である差分画像等が表示される。図９は、関連画像表示領域５６０に、疑似カラー画像が表示されている様子が示されている。なお、プルダウンメニュー５７０で脈絡膜血管画像である差分画像を選択した場合は、脈絡膜血管画像表示領域５５０と、関連画像表示領域５６０とに、脈絡膜血管画像が各々表示される。

表示切替アイコン５４０がオンされると、例えば、脈絡膜血管画像表示領域５５０と、関連画像表示領域５６０との左右の位置関係が反転する。デフォルト表示では、画像表示領域５０４の左側に脈絡膜血管画像表示領域５５０が、画像表示領域５０４の右側に関連画像表示領域５６０が各々表示されるが、表示切替アイコン５４０がオンされると、画像表示領域５０４の右側に脈絡膜血管画像表示領域５５０が、画像表示領域５０４の左側に関連画像表示領域５６０が各々表示される

以上説明したように、本実施の形態では、第１波長の第１Ｒ光で撮影された第１波長画像の各々の画素の輝度値から、第１波長と異なる第２波長の第２Ｒ光で撮影された第２波長画像の第１波長画像に対応する各々の画素の輝度値を減算して脈絡膜血管を強調した差分画像を得ることができる。この差分画像をさらに二値化処理をすることにより脈絡膜の層内に存在する脈絡膜血管画像を生成できる。脈絡膜血管画像を処理することにより、脈絡膜血管の太さや長さからなる脈絡膜血管網のデータを得ることができたり、脈絡膜に存在する渦静脈の位置を特定したりする画像処理を行うことが可能になる。

脈絡膜には、血液由来のヘモグロビンと相対反射特性率が類似したメラニンが存在するので、単一の波長の光で撮影した画像ではメラニンによるノイズが含まれる。しかしながら、本実施の形態では、赤色を示す波長域の互いに波長が異なる２つの光に対する血液（ヘモグロビン）とメラニンとの相対反射特性率の差異に着目し、かかる２つの光で撮影した眼底画像の各々の画素の輝度値の差分を各々の画素の輝度値とする差分画像を生成することにより、メラニンによるノイズの影響を除去することができる。そして、脈絡膜の層内に存在する脈絡膜血管を可視化できる。

本実施の形態によるメラニンの影響を除去した脈絡膜血管画像を生成することにより、眼底疾患の予兆と考えられる脈絡膜血管のうっ血（うっ血すると脈絡膜血管が太くなる）や渦静脈位置の非対称性等を画像解析により可視化できる。これにより、眼科医は、眼底部の病変の予兆を脈絡膜血管の太さや渦静脈の位置から容易に推定することができる。

［第２の実施の形態］
続いて第２の実施の形態について説明する。本実施の形態では、眼底構造物のうち、黄斑の画像データを選択的に抽出する。

図１０は、本実施の形態に係る眼科装置６１０を示した概略図である。本実施の形態に係る眼科装置６１０は、上述の構成以外は第１の実施の形態に係る眼科装置１１０と同一なので、第１の実施の形態に係る眼科装置１１０と同一の構成には眼科装置１１０と同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

本実施の形態に係る眼科装置６１０のＳＬＯユニット４０Ｂは、第１Ｇ光（緑色光：波長 ４４０ｎｍから５６０ｎｍ）の光源４２Ａ、第１Ｇ光と波長が異なる第２Ｇ光（緑色光：波長４４０ｎｍから５６０ｎｍ）の光源４２Ｂ、Ｒ光（赤色光：波長６５０ｎｍ）の光源４４、ＩＲ光（赤外線（近赤外光）：波長８００ｎｍ）の光源４６を備えている。光源４２Ａ、４２Ｂ、４４、４６のオンオフは、ＣＰＵ２２のＳＬＯ制御部１８０のＳＬＯ光源制御部１８０４によって制御される。

また、本実施の形態に係る眼科装置６１０のＳＬＯユニット４０Ｂは、光源４２Ａ、４２Ｂ、４４、４６からの光を、反射又は透過して１つの光路に導く光学系５０Ａ、５０Ｂ、５２、５４、５６を備えている。光学系５０Ａ、５６は、ミラーである。光学系５０Ｂ、５２、５４は、ビームスプリッタであり、具体的には、光源の波長に合わせて反射率と透過率が調整されたダイクロイックミラー、ハーフミラー等である。

第１Ｇ光は、光学系５０Ａで反射された後、光学系５０Ｂを透過し、さらに光学系５４で反射し、第２Ｇ光は、光学系５０Ｂで反射した後、光学系５４で反射し、Ｒ光は、光学系５２、５４を透過し、ＩＲ光は、光学系５２、５６で反射して、それぞれ１つの光路に導かれる。

ＳＬＯユニット４０Ｂは、被検眼１２の後眼部（眼底）からの光の内、第１Ｇ光を反射し且つ第１Ｇ光以外を透過するビームスプリッタ５８Ａを備えている。ＳＬＯユニット４０Ｂは、ビームスプリッタ５８Ａを透過した光の内、第２Ｇ光を反射し且つ第２Ｇ光以外を透過するビームスプリッタ５８Ｂを備えている。ＳＬＯユニット４０Ｂは、ビームスプリッタ５８Ｂを透過した光の内、Ｒ光を反射し且つＲ光以外を透過するビームスプリッタ６０を備えている。ＳＬＯユニット４０Ｂは、ビームスプリッタ６０を透過した光の内、ＩＲ光を反射するビームスプリッタ６２を備えている。ビームスプリッタ５８Ａ、５８Ｂ、６０、６２として、ダイクロイックミラー、ハーフミラー等を用いることができる。

ＳＬＯユニット４０Ｂは、ビームスプリッタ５８Ａにより反射した第１Ｇ光を検出するＧ１光検出素子７２Ａ、ビームスプリッタ５８Ｂにより反射した第２Ｇ光を検出するＧ２光検出素子７２Ｂ、ビームスプリッタ６０により反射したＲ光を検出するＲ光検出素子７４、及びビームスプリッタ６２により反射したＩＲ光を検出するＩＲ光検出素子７６を備えている。光検出素子７２Ａ、７２Ｂ、７４、７６として、例えば、ＡＰＤが挙げられる。光検出素子７２Ａ、７２Ｂ、７４、７６は、本開示の技術の「取得部」に相当する。

図１１は、各波長に対するクロロフィルａ、クロロフィルｂ、βカロテン及びルテインの各々の吸収スペクトルを例示した説明図である。眼底構造物である黄斑は、主にルテインを含むので、本実施の形態では、ルテインの吸収スペクトルに差異が生じる２波長を選択する。図１１に示したように、ルテインは、波長４４０ｎｍから５２０ｎｍの第１波長域Ｚ１Ｂで顕著な吸収スペクトルを示し、特に波長４５０ｎｍから４８８ｎｍで吸収スペクトルの変化が顕著である。そして、波長５２０ｎｍから５６０ｎｍの第２波長域Ｚ２Ｂではルテインの吸収スペクトルが略０を示す。

従って、第１波長を波長４４０ｎｍから５２０ｎｍの緑色の可視光に相当する第１波長域Ｚ１Ｂから、同じく緑色の可視光に相当する第２波長を波長５２０ｎｍから５６０ｎｍの第２波長域Ｚ２Ｂから各々選択することが考えられるが、眼底構造物には、血液由来のヘモグロビンの色素が含まれるので、これらの色素によって、ルテインの検出が妨害されない波長を選択する必要がある。

本実施の形態も、第１の実施の形態と同様に、第１波長の第１Ｇ光で撮影された第１波長画像の各々の画素の輝度値から、第１波長と異なる第２波長の第２Ｇ光で撮影された第２波長画像の第１波長画像に対応する各々の画素の輝度値を減算して差分画像を得ることにより、網膜に存在する黄斑の画像データを選択的に精度よく抽出することができる。

黄斑が存在する画像データを眼底画像から抽出する際に、ヘモグロビンは阻害要因となるので、第１波長画像と第２波長画像との差分を生成した際にキャンセルし得ることを要する。例えば、第１波長画像と第２波長画像とにおいて、ヘモグロビンに係る画素の輝度値が各々同じであれば、第１波長画像と第２波長画像とから生成される差分画像でヘモグロビンに係る画素の輝度値は０となる。

緑色の可視光の波長帯域で発光する市販のレーザ光源には、例えば、５０５ｎｍ、５１４ｎｍ、５２０ｎｍ、５３２ｎｍ、５５２ｎｍ、５６１ｎｍの波長を出射する製品が存在するので、第１波長及び第２波長は、５０５ｎｍ、５１４ｎｍ、５２０ｎｍ、５３２ｎｍ、５５２ｎｍ、５６１ｎｍのいずれかから選択することができる。または、第１波長及び第２波長は、波長に対するルテインの吸収スペクトルの変化が顕著な波長４５０ｎｍから４８８ｎｍの範囲から選択してもよい。

図１２は、本実施の形態に係る眼科装置６１０における画像処理を示したフローチャートである。図１２に示した処理は、メモリ２４に記憶された撮影処理プログラム及び画像処理プログラムに基づいて、眼科装置１１０の制御ユニットで行われる。
ステップ３００では、ＳＬＯ光源制御部１８０４及びスキャナ制御部１８０６の制御により、光源４２Ａから第１波長を示す第１Ｇ光を、光源４２Ｂから第２波長を示す第２Ｇ光を、各々眼底に照射して第１波長画像と第２波長画像とを取得する。ＳＬＯユニット４０Ｂが図１０に示したような構成であれば、光源４２Ａから第１Ｇ光を、光源４２Ｂから第２Ｇ光を、各々同時に出射して、Ｇ１光検出素子７２Ａで第１波長画像を、Ｇ２光検出素子７２Ｂで第２波長画像を、各々取得することができる。

ステップ３０２では、画像処理部１８２が、第１波長画像と第２波長画像との位置合わせを行う。第１波長画像と第２波長画像とを同時に取得可能な本実施の形態では、ステップ３０２の手順は必ずしも必要ではないが、第１波長画像及び第２波長画像の各々を別個のタイミングで取得した場合は、位置合わせが必要になる場合がある。第１波長画像と第２波長画像との位置合わせは、図１３の各々に示した網膜血管の分岐点ＶＢＵや視神経乳頭などの特徴点として複数抽出し、抽出した各々の特徴点が一致するように、第１波長画像と第２波長画像との位置合わせを行う。

ステップ３０４では、画像処理部１８２が、第１波長画像の各々の画素の輝度値から第２波長画像の第１波長画像に対応する各々の画素の輝度値を減算して差分画像を作成する。図１３は、第１波長画像と第２波長画像との差分画像の作成の概念を示した説明図である。図１３に示したように、第１波長画像の各々の画素の輝度値から第２波長画像の第１波長画像に対応する各々の画素の輝度値を減算することにより、差分画像を生成する。第１波長画像の各々の画素の輝度値から第２波長画像の第１波長画像に対応する各々の画素の輝度値を減算した結果が、マイナスとなる場合も考えられるが、かかる場合には、当該結果の絶対値を差分画像の輝度値とする。

第１波長及び第２波長の各々が波長４４０ｎｍから５６０ｎｍの範囲に含まれる場合、ヘモグロビンの相対反射特性率は波長に対してさほど変化しないので、ヘモグロビンを含む網膜血管の分岐点ＶＢＵ４、ＶＢＵ５は、第１波長画像と第２波長画像とで、いずれも大差ない明るさで写る。視神経乳頭ＯＮＨＵ４、ＯＮＨＵ５は、青色光及び緑色光をよく反射するので、第１波長画像及び第２波長画像のいずれにおいても明るく高輝度で撮影される。

しかしながら、黄斑ＭＡＣ１は、前述のように、波長４４０ｎｍから５６０ｎｍの範囲で、吸収スペクトルが変化するので、第１波長画像と第２波長画像とを比較すると、黄斑ＭＡＣ１を示す画素の輝度値が異なる。従って、第１波長画像と第２波長画像との差分画像では、網膜血管の分岐点ＶＢＵ４、ＶＢＵ５及び視神経乳頭ＯＮＨＵ４、ＯＮＨＵ５等に係る画素の輝度値が小さくなるが、黄斑ＭＡＣ１に係る画素の輝度値は大きくなり、差分画像では黄斑ＭＡＣ２が際立って明るく描写される。

図１２のステップ３０６では、画像処理部１８２が、差分画像を二値化処理することにより黄斑を強調した黄斑画像を生成する。また、差分画像において、黄斑ＭＡＣ２を示す画素は、黄斑ＭＡＣ２以外の部分を示す画素に対して輝度値が異なる。従って、輝度差に基づいて黄斑ＭＡＣ２の輪郭を抽出する等の処理より、黄斑ＭＡＣ２の画像データ（黄斑ＭＡＣ２を含む所定領域の画像データ）を抽出できる。かかる抽出を行わなくても、本実施の形態では、ステップ３０４で作成した差分画像では、黄斑ＭＡＣ２が他の部分と明瞭に区別できるので、差分画像を黄斑画像強調画像として抽出してもよい。 また、差分画像あるいは黄斑強調画像から、黄斑の位置データ（画像上の座標など）を検出するようにしてもよい。
さらに、後述するように、差分画像から黄斑部分を抜き出して、第１波長画像又は第２波長画像の黄斑位置に重畳した画像を黄斑画像として生成してもよい。

ステップ３０８では、黄斑強調画像（あるいは黄斑領域の部分画像や黄斑の位置データを含む）を出力して処理を終了する。ステップ３０８で、表示制御部１８４は、黄斑強調画像とともに、患者ＩＤに対応した患者属性情報を反映させた、後述する表示画面６００を生成する。そして、眼科装置６１０のディスプレイ３２に表示画面６００を表示する。

出力部１８６は、表示画面６００を、サーバ１４０の記億装置に出力する。表示画像６００は、サーバの記憶装置に記憶される。サーバ１４０の記億装置に記憶された表示画面６００は、ビューワ１５０からの操作に応じてビューワ１５０に送信され、ビューワ１５０の表示部に閲覧可能な状態で出力される。

図１２に示した処理は、サーバ１４０が備えるＣＰＵで実行してもよい。サーバ１４０のＣＰＵで当該処理を実行した場合は、サーバ１４０のディスプレイに表示画像６００を表示すると共に、表示画像６００をサーバ１４０の記憶装置に記憶する。
また、図１２に示した処理は、ビューワ１５０が備えるＣＰＵで実行してもよい。ビューワ１５０のＣＰＵで当該処理を実行した場合は、ビューワ１５０のディスプレイに表示画像６００を表示すると共に、表示画像６００をビューワ１５０の記憶装置とサーバ１４０の記憶装置とに各々記憶する。

図１４は、ビューワ１５０の表示部に表示される表示画面６００を例示した概略図である。

表示画面６００は、図１４に示すように、情報表示領域６０２と、画像表示領域６０４とを有する。情報表示領域６０２には、患者ＩＤ表示領域６１２、患者名表示領域６１４、年齢表示領域６１６、右眼／左眼表示領域６１８、眼軸長表示領域６２０、視力表示領域６２２、及び撮影日時表示領域６２４を有する。ビューワ１５０は、受信した情報に基づいて、患者ＩＤ表示領域６１２から撮影日時表示領域６２４の各表示領域に各々の情報を表示する。

情報表示領域６０２には、画像選択アイコン６３０と表示切替アイコン６４０とが設けられている。

画像表示領域６０４は、黄斑画像表示領域６５０と、関連画像表示領域６６０とを有する。黄斑画像表示領域６５０には黄斑強調画像が表示される。黄斑強調画像は、前述の差分画像でもよいが、差分画像は、黄斑以外の眼底構造物が黒っぽく描写され、各々の判別が困難なので、差分画像から黄斑部分を抜き出して、第１波長画像又は第２波長画像の黄斑位置に重畳した画像を表示してもよい。

画像選択アイコン６３０がオンされると、関連画像表示領域６６０に表示する関連画像を選択するためのプルダウンメニュー等が表示される。表示されるプルダウンメニュー等には、既に取得されている被検眼１２の眼底の疑似カラー（ＲＧＢ３色）画像、ＲＧカラー画像、青単色画像、緑（第１Ｇ光）単色画像、緑（第２Ｇ光）単色画像、赤単色画像、光干渉断層血管撮影（ＯＣＴＡ）による画像及び黄斑強調画像（または差分画像、差分画像から黄斑部分を抜き出して第１波長画像又は第２波長画像の黄斑位置に重畳した画像）等が表示される。図１４は、関連画像表示領域６６０に、ＯＣＴＡによる中心窩無血管野（ＦＡＺ）が表示されている様子が示されている。なお、プルダウンメニュー等で黄斑画像である差分画像を選択した場合は、黄斑画像表示領域６５０と、関連画像表示領域６６０とに、黄斑強調画像が各々表示される。

表示切替アイコン６４０がオンされると、例えば、黄斑画像表示領域６５０と、関連画像表示領域６６０との左右の位置関係が反転する。デフォルト表示では、画像表示領域６０４の左側に黄斑画像表示領域６５０が、画像表示領域６０４の右側に関連画像表示領域６６０が各々表示されるが、表示切替アイコン６４０がオンされると、画像表示領域６０４の右側に黄斑画像表示領域６５０が、画像表示領域６０４の左側に関連画像表示領域６６０が各々表示される。

以上説明したように、本実施の形態では、第１波長の第１Ｇ光で撮影された第１波長画像の各々の画素の輝度値から、第１波長と異なる第２波長の第２Ｇ光で撮影された第２波長画像の第１波長画像に対応する各々の画素の輝度値を減算して黄斑ＭＡＣ２を強調した差分画像を得ることにより、眼底に存在する黄斑ＭＡＣ２の画像データを選択的に抽出することができる。黄斑強調画像から黄斑の位置データを正確に検出することができる。

眼底の網膜には、黄斑ＭＡＣ２を検出する際の阻害要因となるヘモグロビンが存在するので、単一の波長の光で撮影した画像から黄斑ＭＡＣ２の画像データを抽出するのは困難である。しかしながら、本実施の形態では、緑色を示す波長域の互いに波長が異なる２つの光で黄斑ＭＡＣの吸収スペクトルに著しい変化があることと、同波長域において血液（ヘモグロビン）の相対反射特性率がさほど変化を示さないことに着目し、かかる２つの光で撮影した眼底画像の各々の画素の輝度値の差分を、各々の画素の輝度値とする差分画像を生成することにより、黄斑ＭＡＣ２の画像データを選択的に抽出する。

本実施の形態による網膜の黄斑画像あるいは黄斑位置データの抽出により、視認ではと正確な位置を特定し難い黄斑ＭＡＣ２を黄斑強調画像を用いて正確に特定し、明瞭に観察することが容易となる。よって眼科医は、眼底疾患を黄斑ＭＡＣ２の状態から推定することができる。

［第３の実施の形態］
続いて第３の実施の形態について説明する。本実施の形態では、脈絡膜血管うち、静脈血管を画像処理で検出する。

本実施の形態に係る眼科装置は、第１の実施の形態に係る眼科装置１１０と同様に、第１波長の第１Ｒ光で撮影された第１波長画像と、第１波長と異なる第２波長の第２Ｒ光で撮影された第２波長画像と、を取得する。従って、本実施の形態に係る眼科装置は、第１の実施の形態に係る眼科装置と同様の構成なので、各構成には第１の実施の形態と同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

図１５は、各波長に対する酸素化ヘモグロビン（ＨｂＯ₂）と脱酸素化ヘモグロビン（Ｈｂ）との各々の吸収スペクトルの常用対数値を示した説明図である。図１５では、波長６３５ｎｍから８０２ｎｍの範囲で、酸素化ヘモグロビンの吸収スペクトルが顕著に変化（グラフの左の対数の縦軸の目盛りで約２．５から極小値である約２．０となり、その後は約２．５へ変化）しているが、脱酸素化ヘモグロビンの吸収スペクトルは緩やかに減少（グラフの右の縦軸の目盛りで約３．３から約２．５へ変化）している。従って、本実施の形態では、波長６３５ｎｍから８０２ｎｍの範囲に含まれる第１波長の第１Ｒ光で撮影された第１波長画像と、波長６３５ｎｍから８０２ｎｍの範囲に含まれ、第１波長と異なる第２波長の第２Ｒ光で撮影された第２波長画像と、を各々取得する。

酸素化ヘモグロビンの吸収スペクトルと脱酸素化ヘモグロビンの吸収スペクトルとは常用対数値で異なるレベルなので、第１の実施の形態及び第２の実施の形態のように、第１波長画像と第２波長画像との差分画像を生成したのでは、酸素化ヘモグロビンの吸収スペクトルとの差に起因する第１波長画像と第２波長画像との差分を可視化できない。本実施の形態では、後述するように、第１波長画像の各々の画素の輝度値を第２波長画像の第１波長画像に対応する各々の画素の輝度値で除算して得た商の常用対数値を各々の画素の輝度値とする除算画像を作成する。

図１６は、本実施の形態に係る眼科装置１１０における画像処理を例示したフローチャートである。図１６に示した処理は、例えば、メモリ２４に記憶された撮影処理プログラム及び画像処理プログラムに基づいて、眼科装置１１０の制御ユニットで行われる。ステップ４００では、ＳＬＯ光源制御部１８０４及びスキャナ制御部１８０６の制御により、光源４４Ａから第１波長を示す第１Ｒ光を、光源４４Ｂから第２波長を示す第２Ｒ光を、各々眼底に照射して第１波長画像と第２波長画像とを取得する。第１波長と第２波長は、互いに異なるとともに、波長６３５ｎｍから８０２ｎｍの範囲から選択される。ＳＬＯユニット４０Ａが図２に示したような構成であれば、光源４４Ａから第１Ｒ光を、光源４４Ｂから第２Ｒ光を、各々同時に出射して、Ｒ１光検出素子７４Ａで第１波長画像を、Ｒ２光検出素子７４Ｂで第２波長画像を、各々取得することができる。脈絡膜の深さに到達する赤色の可視光の波長帯域で発光する市販のレーザ光源には、例えば、５８９ｎｍ、６３３ｎｍ、６３８ｎｍ、６５０ｎｍ、６５８ｎｍ、６７０ｎｍ、６８５ｎｍ、６９０ｎｍ、７０５ｎｍ、７３０ｎｍ、７８０ｎｍ、７８５ｎｍなどがある。この中から第１波長と第２波長のレーザ光源が選択される。

ステップ４０２では、画像処理部１８２が、第１波長画像と第２波長画像との位置合わせを行う。第１波長画像と第２波長画像とを同時に取得可能な本実施の形態では、ステップ４０２の手順は必ずしも必要ではないが、第１波長画像及び第２波長画像の各々を別個のタイミングで取得した場合は、位置合わせが必要になる場合がある。第１波長画像と第２波長画像との位置合わせは、図１７の各々に示した脈絡膜血管の分岐等を特徴点として複数抽出し、抽出した各々の特徴点が一致するように、第１波長画像と第２波長画像との位置合わせを行う。

ステップ４０４では、画像処理部１８２が、第１波長画像の各々の画素の輝度値を第２波長画像の第１波長画像に対応する各々の画素の輝度値で除算して得た商の常用対数値を各々の画素の輝度値とする除算画像を作成する。図１７は、第１波長画像と第２波長画像との除算画像の作成の概念を示した説明図である。図１７に示したように、第１波長画像の各々の画素の輝度値を第２波長画像の第１波長画像に対応する各々の画素の輝度値で除算して得た商の常用対数を算出することにより、除算画像を生成する。ステップ４０４では、算出した常用対数値がマイナスとなる場合も考えられるが、かかる場合には、当該結果の絶対値を除算画像の輝度値とする。

前述のように、第１波長及び第２波長の各々が波長６３５ｎｍから８０２ｎｍの範囲に含まれる場合、脱酸素化ヘモグロビンの吸収スペクトルは、酸素化ヘモグロビンの吸収スペクトルに比して、波長に対してさほど変化しない。従って、脱酸素化ヘモグロビンの濃度が高い脈絡膜血管の静脈、脈絡膜血管の静脈が複数合流する場所に位置する渦静脈１２Ｖ１Ｄ、１２Ｖ１Ｅ、１２Ｖ２Ｄ、１２Ｖ２Ｅ、１２Ｖ３Ｄ、１２Ｖ３Ｅ、１２Ｖ４Ｄ、１２Ｖ４Ｅ、及び網膜血管の分岐点ＶＢＵ７、ＶＢＵ８の静脈に係る第１波長画像の画素と、第１波長画像に対応する第２波長画像の画素との商は、１に近い値となる。１に近い値の常用対数値は０に近いので、除算画像において、脱酸素化ヘモグロビンの濃度が高い脈絡膜血管の静脈、渦静脈１２Ｖ１Ｆ、１２Ｖ２Ｆ、１２Ｖ３Ｆ、１２Ｖ４Ｆ、及び網膜血管の静脈の眼底構造物である分岐点ＶＢＵ９は背景より輝度値が低く（黒っぽく）描写される。

しかしながら、前述のように、波長６３５ｎｍから８０２ｎｍの範囲で、酸素化ヘモグロビンの吸収スペクトルが顕著に変化する。従って、酸素化ヘモグロビンの濃度が高い動脈１２Ａ１Ｄ、１２Ａ２Ｄ及び網膜血管の分岐点ＶＢＵ７の動脈部分等に係る第１波長画像の画素と、第１波長画像に対応する動脈１２Ａ１Ｅ、１２Ａ２Ｅ及び網膜血管の分岐点ＶＢＵ８の動脈部分等に係る第２波長画像の画素との商は、１に近い値にならない。従って、酸素化ヘモグロビンの濃度が高い動脈１２Ａ１Ｆ、１２Ａ２Ｆ及び網膜血管の分岐点ＶＢＵ９の動脈部分等の眼底構造物は輝度値が高く（白っぽく）描写される。
つまり、除算画像では、第１画像と第２画像にくらべて、背景エリアは変化なし（ヘモグロビンが無いので）、動脈は輝度値が高くなるプラス方向に変化し、静脈は輝度値が低くなるマイナス方向に変化する。その結果、動脈と静脈が異なる輝度（画素値）に強調された血管画像を得ることができる。当該血管画像は、背景の画素値をニュートラルとして、明るさの相対値を０とした場合、動脈部分の明るさの相対値は正となり、静脈部分の明るさの相対値は負となる。

図１６のステップ４０６では、画像処理部１８２が、動脈/静脈データとして動脈血管画像や静脈血管画像を生成する。前述のように、除算画像において、脈絡膜血管の動脈１２Ａ１Ｆ、１２Ａ２Ｆや網膜血管の動脈等に係る画素と、脈絡膜血管の静脈、渦静脈１２Ｖ１Ｆ、１２Ｖ２Ｆ、１２Ｖ３Ｆ、１２Ｖ４Ｆ等に係る画素は、輝度値が異なる。従って、除算画像の輝度値に第１閾値（背景の画素値より大きい画素値を第１閾値とする）を適用することにより、除算画像から動脈１２Ａ１Ｆ、１２Ａ２Ｆ等からなる動脈血管画像を生成することができる。同様に、除算画像の輝度値に第２閾値（背景の画素値より小さい画素値を第２閾値とする）を適用することにより、脈絡膜血管の静脈、渦静脈１２Ｖ１Ｆ、１２Ｖ２Ｆ、１２Ｖ３Ｆ、１２Ｖ４Ｆ、網膜血管の静脈等からなる静脈血管画像を生成することができる。つまり、眼底画像から静脈と動脈を分離することができる。

本実施の形態では、動脈１２Ａ１Ｆ、１２Ａ２Ｆ等に係る画素は、静脈や渦静脈１２Ｖ１Ｆ、１２Ｖ２Ｆ、１２Ｖ３Ｆ、１２Ｖ４Ｆ等に係る画素に比して輝度値が高いので、輝度値が第１閾値以上の画素を抽出し、抽出した画素以外の画像領域を抽出した画素よりも輝度値が低い画素で埋めることによって動脈画像を作成する。

また、本実施の形態では、静脈、渦静脈１２Ｖ１Ｆ、１２Ｖ２Ｆ、１２Ｖ３Ｆ、１２Ｖ４Ｆ等に係る画素は、動脈１２Ａ１Ｆ、１２Ａ２Ｆ等に係る画素に比して輝度値が低いので、輝度値が第２閾値未満の画素を抽出し、抽出した画素以外の画像領域を抽出した画素よりも輝度値が高い画素で埋めることによって静脈画像を作成する。第１閾値及び第２閾値は、各々が同じ値でもよいし、互いに異なる値でもよい。

動脈／静脈データを抽出するための閾値は、除算画像における動脈１２Ａ１Ｆ、１２Ａ２Ｆ等に係る画素の輝度値と、渦静脈１２Ｖ１Ｆ、１２Ｖ２Ｆ、１２Ｖ３Ｆ、１２Ｖ４Ｆ等に係る画素の輝度値とに基づいて決定してもよい。例えば、動脈１２Ａ１Ｆ、１２Ａ２Ｆ等に係る画素の輝度値と、渦静脈１２Ｖ１Ｆ、１２Ｖ２Ｆ、１２Ｖ３Ｆ、１２Ｖ４Ｆ等に係る画素の輝度値との中間値を閾値とするようにしてもよい。

ステップ４０８では、画像処理部１８２が、静脈血管画像を画像処理することにより、渦静脈１２Ｖ１Ｈ、１２Ｖ２Ｈ、１２Ｖ３Ｈ、１２Ｖ４Ｈの位置を検出する。静脈血管画像では脈絡膜血管の静脈血管が可視化されている。脈絡膜の静脈血管が複数合流している個所が渦静脈である。渦静脈は脈絡膜を潅流した血液が眼球の外へ流れる出口に相当する血管であるため、もっとも酸素が消費された血液が集中する部分でもある。よって、脱酸素化ヘモグロビン（Ｈｂ）の濃度が他の静脈血管と比較して高くなっており、静脈血管画像において渦静脈位置の画素値は他の静脈血管の画素値より暗い。よって、もっとも暗い画素値の箇所あるいは静脈血管の画素値の平均値より暗い画素値の箇所を渦静脈位置と推定することができる。このとき、脈絡膜の静脈血管が複数合流していることを加味して渦静脈位置を検出するようにしてもよい。
このようにして、渦静脈１２Ｖ１Ｈ、１２Ｖ２Ｈ、１２Ｖ３Ｈ、１２Ｖ４Ｈの位置を検出できる。

ステップ４１０では、除算画像、動脈血管画像及び静脈血管画像を含む脈絡膜血管画像と、渦静脈位置データとを出力して処理を終了する。ステップ４１０で、表示制御部１８４は、脈絡膜血管画像等とともに、患者ＩＤに対応した患者属性情報を反映させた、後述する表示画面７００を生成する。そして、眼科装置１１０のディスプレイ３２に表示画面７００を表示する。

出力部１８６は、表示画面７００を、サーバ１４０の記億装置に出力する。表示画面７００は、サーバ１４０の記億装置に記憶される。サーバ１４０の記億装置に記憶された表示画面７００は、ビューワ１５０からの操作に応じてビューワ１５０に送信され、ビューワ１５０の表示部に閲覧可能な状態で出力される。

図１６に示した処理は、サーバ１４０が備えるＣＰＵで実行してもよい。サーバ１４０のＣＰＵで当該処理を実行した場合は、サーバ１４０のディスプレイに表示画像７００を表示すると共に、表示画像７００をサーバ１４０の記憶装置に記憶する。
また、図１６に示した処理は、ビューワ１５０が備えるＣＰＵで実行してもよい。ビューワ１５０のＣＰＵで当該処理を実行した場合は、ビューワ１５０のディスプレイに表示画像７００を表示すると共に、表示画像７００をビューワ１５０の記憶装置とサーバ１４０の記憶装置とに各々記憶する。

図１８は、ビューワ１５０の表示部に表示される表示画面７００を例示した概略図である。

表示画面７００は、図１８に示すように、情報表示領域７０２と、画像表示領域７０４とを有する。情報表示領域７０２には、患者ＩＤ表示領域７１２、患者名表示領域７１４、年齢表示領域７１６、右眼／左眼表示領域７１８、眼軸長表示領域７２０、視力表示領域７２２、及び撮影日時表示領域７２４を有する。ビューワ１５０は、受信した情報に基づいて、患者ＩＤ表示領域７１２から撮影日時表示領域７２４の各表示領域に各々の情報を表示する。

情報表示領域７０２には、画像選択アイコン７３０と表示切替アイコン７４０とが設けられている。

画像表示領域７０４は、関連画像表示領域７５０と、動脈画像表示領域７６０と、静脈画像表示領域７７０とを有する。動脈画像表示領域７６０には動脈画像が表示される。静脈画像表示領域７７０には、静脈画像が表示される。図１８に示したように、動脈画像には動脈１２Ａ１Ｇ、１２Ａ２Ｇ及び網膜血管の分岐点ＶＢＵ１０の動脈部分等が、静脈画像には渦静脈１２Ｖ１Ｈ、１２Ｖ２Ｈ、１２Ｖ３Ｈ、１２Ｖ４Ｈ、及び網膜血管の分岐点ＶＢＵ１１の静脈部分等が、各々表示されている。また、動脈画像には視神経乳頭ＯＮＨＵ１０が、静脈画像には視神経乳頭ＯＮＨＵ１１が、各々表示されている。

画像選択アイコン７３０がオンされると、関連画像表示領域７５０に表示する関連画像を選択するためのプルダウンメニュー等が表示される。表示されるプルダウンメニュー等には、既に取得されている被検眼１２の眼底の疑似カラー（ＲＧＢ３色）画像、ＲＧカラー画像、青単色画像、緑単色画像、赤（第１Ｒ光）単色画像、赤（第２Ｒ光）単色画像、及び除算画像等が表示される。赤（第１Ｒ光）単色画像及び赤（第２Ｒ光）単色画像は、除算画像を生成する際に使用した元画像である。図１８は、関連画像表示領域７５０に、元画像である赤（第１Ｒ光）単色画像が表示されている様子が示されている。

表示切替アイコン７４０がオンされると、例えば、関連画像表示領域７５０と、動脈画像表示領域７６０と、静脈画像表示領域７７０との左右の位置関係が変化する。デフォルト表示では、画像表示領域７０４の左側に関連画像表示領域７５０が、画像表示領域７０４の中央に動脈画像表示領域７６０が、画像表示領域７０４の右側に静脈画像表示領域７７０が各々表示されるが、表示切替アイコン７４０がオンされると、例えば、画像表示領域７０４の左側に動脈画像表示領域７６０が、画像表示領域７０４の中央に静脈画像表示領域７７０が、画像表示領域７０４の右側に関連画像表示領域７５０が各々表示される。

以上説明したように、本実施の形態では、第１波長の第１Ｒ光で撮影された第１波長画像の各々の画素の輝度値を、第１波長と異なる第２波長の第２Ｒ光で撮影された第２波長画像の第１波長画像に対応する各々の画素の輝度値で除算して得た商の常用対数値を各々の画素の輝度値とする除算画像を作成して、眼底に存在する動脈及び静脈の各々の画像データを選択的に抽出する。

波長６３５ｎｍから８０２ｎｍの範囲で、酸素化ヘモグロビンの吸収スペクトルは顕著に変化するが、脱酸素化ヘモグロビンの吸収スペクトルはそれほど変化しないので、第１波長画像の各々の画素の輝度値を第２波長画像の第１波長画像に対応する各々の画素の輝度値で除算して得た商の常用対数値を各々の画素の輝度値とする除算画像により、動脈と静脈とを明瞭に識別できるようになる。

本実施の形態に係る脈絡膜血管の動脈の画像データの抽出により、例えば、動脈硬化の兆候を逸早く検出することが容易となり、眼科医は、血管の障害に係る疾患の予兆を動脈１２Ａ１、１２Ａ２の状態から推定することができる。

［変形例］
続いて、眼科装置の変形例について説明する。図１９は、本変形例の眼科装置のＳＬＯユニット４０Ｃのブロック図である。

本変形例は、ＳＬＯユニット４０Ｃが、多波長光源１６２を有する光源部１６０と、第１波長の光を受光する第１波長用光検出素子１６４Ａ及び第２波長の光を検出する第２波長用光検出素子１６４Ｂを有する受光部１６４を備える点で、第１の実施の形態に係る眼科装置１１０、第２の実施の形態に係る眼科装置６１０及び第３の実施の形態に係る眼科装置１１０と相違する。

多波長光源１６２は、ＳＬＤ（Ｓｕｐｅｒ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ Ｄｉｏｄｅ）等の、波長４４０ｎｍから８０２ｎｍのレーザを出射可能な発光素子である。

ＳＬＯユニット４０Ｃは、多波長光源１６２からの光を、反射又は透過して光路に導く光学系１７０、１７２、１７４、１７６、１７８を備えている。光学系１７２、１７６はスキャナであり、具体的には、ミラー、ダイクロイックミラー、ハーフミラー等である。光学系１７０はビームスプリッタであり、具体的には、ダイクロイックミラー、ハーフミラー等である。そして、光学系１７４、１７８はレンズである。

多波長光源１６２からの光は、光学系１７０を透過し、光学系１７２で反射し、光学系１７４で集光し、光学系１７６で反射し、光学系１７８で被検眼１２の後眼部（眼底）に導かれる。光学系１７２及び光学系１７６の各々は、アクチュエータ等で可動であり、多波長光源１６２からの光を被検眼１２の眼底に導くようにする。

被検眼１２の眼底で反射した光は、光学系１７８を透過し、光学系１７６で反射し、光学系１７２で反射し、光学系１７０で反射して受光部１６４に導かれる。

受光部１６４に導かれた光は、ビームスプリッタ１６４Ｃで第１波長の光と第２波長の光とに分離され、第１波長の光は第１波長用光検出素子１６４Ａで受光され、第２波長の光は第２波長用光検出素子１６４Ｂで受光される。

以上説明したように、本変形では、波長４４０ｎｍから８０２ｎｍのレーザを出射可能な多波長光源１６２を備えることで、ＳＬＯユニット４０Ｃの光学系を簡素化でき、眼科装置のコンパクト化を図ることができる。

以上説明した各実施の形態における画像処理はあくまでも一例である。従って、主旨を逸脱しない範囲内において不要なステップを削除したり、新たなステップを追加したり、処理順序を入れ替えたりしてもよいことは言うまでもない。

以上説明した各実施の形態では、コンピュータを利用したソフトウェア構成による画像処理を想定しているが、本開示の技術はこれに限定されるものではない。例えば、コンピュータを利用したソフトウェア構成に代えて、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ－Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）又はＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等のハードウェア構成のみによって、画像処理が実行されるようにしてもよい。画像処理のうちの一部の処理がソフトウェア構成により実行され、残りの処理がハードウェア構成によって実行されるようにしてもよい。

Claims (14)

1. 第１波長の光を発する第１光源および第１波長とは異なる第２波長の光を発する第２光源とを有する光源部と、
   前記第１波長の光で第１眼底成分および第２眼底成分を含む第１波長画像を撮像し、前記第２波長の光で前記第１眼底成分および前記第２眼底成分を含む第２波長画像を撮像する撮像部と、
   前記第１眼底成分よりも、前記第１波長および前記第２波長に対する反射率の差が大きい前記第２眼底成分が強調された強調眼底画像を生成する画像処理部と、
   を備える眼科装置。
2. 前記画像処理部は、前記第１波長画像の各々の画素の輝度値から前記第２波長画像の前記第１波長画像に対応する各々の輝度値を減算することにより、第２眼底成分を含む眼底構造を強調した強調眼底画像を生成する、請求項１に記載の眼科装置。
3. 前記光源部は、前記第１波長と前記第２波長との差が５０ｎｍ以下である第１波長の光と第２波長の光を発する、請求項１又は請求項２に記載の眼科装置。
4. 前記光源部は、前記第１波長と前記第２波長との差が２５ｎｍ以下である第１波長の光と第２波長の光を発する、請求項３に記載の眼科装置。
5. 前記光源部は、前記第１波長及び前記第２波長が、５７５ｎｍ以上８００ｎｍ以下である第１波長の光と第２波長の光を発する、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の眼科装置。
6. 前記光源部は、前記第１波長及び前記第２波長が、５８９ｎｍ、６３３ｎｍ、６３８ｎｍ、６５０ｎｍ、６５８ｎｍのいずれかである第１波長の光と第２波長の光を発する、請求項５に記載の眼科装置。
7. 前記画像処理部は、眼底構造の脈絡膜血管を強調する、請求項２から請求項６のいずれか１項に記載の眼科装置。
8. 前記画像処理部は、前記眼底構造に含まれる成分のヘモグロビンを強調する、請求項７に記載の眼科装置。
9. 前記画像処理部は、前記眼底構造に含まれる成分のメラニンを強調する請求項７に記載の眼科装置。
10. 前記光源部は、前記第１波長および前記第２波長が、４５０ｎｍ以上４８８ｎｍ以下である前記第１波長の光と前記第２波長の光を発する、請求項１又は請求項２に記載の眼科装置。
11. 前記画像処理部は、眼底構造の黄斑を強調する請求項１０に記載の眼科装置。
12. 前記画像処理部は、前記眼底構造に含まれる成分のルテインを強調する請求項１１に記載の眼科装置。
13. 第１波長の光を発する第１光源および第１波長とは異なる第２波長の光を発する第２光源から、第１波長の光および第２波長の光を発することと、
    前記第１波長の光で第１眼底成分および第２眼底成分を含む第１波長画像を撮像し、前記第２波長の光で前記第１眼底成分および前記第２眼底成分を含む第２波長画像を撮像することと、
    前記第１眼底成分よりも、前記第１波長および前記第２波長に対する反射率の差が大きい前記第２眼底成分が強調された強調眼底画像を生成することと、
    を含む画像処理方法。
14. コンピューターを、
    第１波長の光を発する第１光源および第１波長とは異なる第２波長の光を発する第２光源から、第１波長の光および第２波長の光を発し、前記第１波長の光で第１眼底成分および第２眼底成分を含む第１波長画像を撮像し、前記第２波長の光で前記第１眼底成分および前記第２眼底成分を含む第２波長画像を撮像し、前記第１眼底成分よりも、前記第１波長および前記第２波長に対する反射率の差が大きい前記第２眼底成分が強調された強調眼底画像を生成する画像処理部として機能させる、画像処理プログラム。

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