JP4819478B2 - 眼科撮影装置 - Google Patents

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Description

本発明は、低コヒーレント光を用いて被検眼の断層画像を取得する眼科撮影装置に関する。

被検眼眼底の断層画像を非侵襲で得ることができる眼科撮影装置として、低コヒーレント光を用いた光断層干渉計(Optical Coherence Tomography:OCT)が知られている。このような眼科撮影装置は、測定光を眼底に対して1次元走査させながら、光路長を変化させることにより、網膜断層画像を得ることができる。

また、特許文献1では、上記のような被検眼眼底の断層画像を取得するOCTの光学系と、被検眼の眼底をカラー撮影するための眼底カメラの光学系と、を組み合わせた複合型の眼科撮影装置が提案されている。
特開平10−33484号公報

このようなOCT光学系と眼底カメラ光学系とを組み合せた複合型の撮影装置では、被検眼の正面眼底画像は眼底カメラ光学系を用いてカラーの画像を取得し、眼底の断面画像(断層画像)はOCT光学系を用いて取得することができる。しかしながら、これらの光学系により得られた画像は各々独立して取得されており、断面画像がカラー眼底画像上のどの部位を撮影したものであるかが判り難い。

本発明は、上記問題点を鑑み、異なる光学系により得られる眼底断層画像と眼底正面画像を好適に対応づけできる眼科撮影装置を提供することを技術課題とする。

上記課題を解決するために、本発明は以下のような構成を備えることを特徴とする。

(1) 低コヒーレント長の光の一部を測定光とするとともに前記低コヒーレント長の光の一部を参照光とし,該参照光と前記測定光の反射光との合成により得られる干渉光を受光する干渉光学系を用いて被検眼の深さ方向の断層画像を得るための断層画像取得手段を備える眼科撮影装置において、
被検眼の正面眼底画像を撮影するための照明光学系及び撮影光学系を用いて眼底画像を得る眼底画像取得手段と、
該眼底画像取得手段により取得された眼底画像を記憶する記憶手段と、
前記断層画像取得手段により得られる断層画像と前記記憶手段に記憶された正面眼底画像を適宜表示する表示モニタと、
所望する眼底位置における断層画像を前記表示モニタに表示させるために,前記表示モニタに表示される前記正面眼底画像上に断層画像取得位置ラインを設定するためのライン設定手段と、
該ライン設定手段にて設定された前記断層画像取得位置ラインに基づく断層画像を前記断層画像取得手段により取得し前記表示モニタに表示する表示制御手段と、を備えることを特徴とする。
(2) (1)の眼科撮影装置において、前記干渉光学系は前記測定光を眼底上にて2次元的に走査する走査手段を有し、
前記断層画像取得手段は、前記干渉光学系の走査手段による前記測定光の走査に同期して得られる干渉信号に基づいて3次元画像情報を取得し、
前記表示制御手段は、前記断層画像取得手段により予め取得された前記3次元画像情報と前記記憶手段に記憶された正面眼底画像とを対応付けることにより、前記断層画像取得位置ラインに基づく断層画像を前記3次元画像情報から取得する特徴とする。
(3) (2)の眼科撮影装置において、前記表示制御手段は、前記断層画像取得手段により予め取得された前記3次元画像情報からOCT観察画像を取得し、該OCT観察画像と前記記憶手段に記憶された正面眼底画像とを対応付けることを特徴とする。
(4) (3)の眼科撮影装置において、前記OCT観察画像は、網膜表層二次元OCT画像、一定の深さ位置における二次元OCT画像、各測定位置における深さの異なる干渉信号を合算させた二次元OCT画像、を含むことを特徴とする。
(5) (1)の眼科撮影装置において、前記眼底画像取得手段により取得される眼底画像は、カラー眼底画像を含むことを特徴とする。

本発明によれば、異なる光学系により得られる眼底断層画像と眼底正面画像を好適に対応づけできる。

本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図1は、本実施形態の眼科撮影装置の光学系及び制御系を示す図である。なお、本実施形態においては、被検眼の奥行き方向をZ方向(光軸L1方向)、奥行き方向に垂直(被検者の顔面と同一平面)な平面上の水平方向成分をX方向、鉛直方向成分をY方向として説明する。

図1において、その光学系は、被検眼眼底の断層画像を光干渉の技術を用いて非侵襲で得るための干渉光学系(以下、OCT光学系とする)200と、赤外光を用いて被検眼の眼底を照明し観察するための眼底SLO画像を取得するスキャニングレーザオフサルモスコープ(SLO)光学系300と、被検眼の眼底をカラー撮影(例えば、無散瞳状態)するために照明光学系及び撮影光学系を用いてカラー眼底画像を得る眼底カメラ光学系100に大別される。本実施形態において、OCT光学系200は、測定光を眼底上にて二次元的に走査する走査ユニットと、被検眼の深さ方向に対する干渉信号を得るために走査ユニットによる測定光の走査に同期させて前記参照光の光路長を変化させる光路長変化ユニットを有する。また、眼底カメラ光学系100は、照明光学系100a、撮影光学系100bを含む。

照明光学系100aは、フラッシュランプ等の撮影光源1、コンデンサレンズ2、リング状の開口を有するリングスリット3、ミラー4、リレーレンズ5、中心部に黒点を有する黒点板6、リレーレンズ8、孔あきミラー9、対物レンズ10を有する。リングスリット3は、被検眼Eの瞳孔と共役な位置に配置されており、瞳孔周辺部から眼底照明光を入射することにより被検眼眼底を照明する。また、黒点板6は対物レンズ10からの反射光を除去する。

撮影光学系100bは、対物レンズ10、孔あきミラー9の開口近傍に位置する撮影絞り12、光軸方向に移動可能なフォーカシングレンズ13、結像レンズ14、可視域に感度を有する撮影用の2次元撮像素子16が配置されている。撮影絞り12は対物レンズ10に関して被検眼Eの瞳孔と略共役な位置に配置されている。

撮影用照明光源1を発した光束は、コンデンサレンズ2を介して、リングスリット3を照明する。リングスリット3を透過した光は、ミラー4、レンズ5、黒点板6、レンズ8を経て孔あきミラー9に達する。そして、孔あきミラー9で反射された光は、対物レンズ10により被検眼Eの瞳孔付近で一旦収束した後、拡散して被検眼眼底を照明する。

撮影用照明光で照明された眼底からの反射光は、対物レンズ10、孔あきミラー9の開口部、撮影絞り12、フォーカシングレンズ13、結像レンズ14を経て、撮像素子16に結像する。

2次元撮像素子16から出力される撮像信号は、制御部70へと入力される。そして、制御部70は、撮像素子16によって撮像された眼底画像をメモリ72に記憶する。また、制御部70は、表示モニタ75に接続され、その表示画像を制御する。また、制御部70には、測定開始スイッチ74a、測定位置設定スイッチ74b、撮影開始スイッチ74c、オートコヒーレンススイッチ74d等が接続されている。

また、対物レンズ10と孔あきミラー9の間には、眼底カメラ光学系100の光軸L1とOCT光学系200の光軸L2とを同軸にするダイクロイックミラー40が跳ね上げ可能に配置されている。このダイクロイックミラー40は、OCT光学系200に用いる断層取得用の測定光(本実施形態では、波長815nm〜865nm)を反射し、それ以外の光を透過する特性を有する。

以下に、ダイクロイックミラー40の反射側に設けられたOCT光学系200の構成について説明する。27はOCT光学系200の測定光及び参照光として用いられる低コヒーレントな光を発するOCT光源であり、例えばSLD光源等が用いられる。OCT光源27には、例えば、中心波長840nmで50nmの帯域を持つ光源が用いられる。26は光分割部材と光結合部材としての役割を兼用するファイバーカップラーである。OCT光源27から発せられた光は、導光路としての光ファイバ38aを介して、ファイバーカップラー26によって参照光と測定光とに分割される。したがって、測定光は光ファイバ38bを介して被検眼Eへと向かい、参照光は光ファイバ38cを介して参照ミラーユニット31へと向かう。

測定光を被検眼Eへ向けて出射する光路には、測定光を出射する光ファイバ38bの端部39b、被検眼の屈折誤差に合わせて光軸方向に移動可能なリレーレンズ24、ガルバノ駆動機構51の駆動により眼底上でXY方向に測定光を高速で走査させることが可能な一対のガルバノミラーからなる走査部23と、リレーレンズ22が配置されている。また、ダイクロイックミラー40及び対物レンズ10は、OCT光学系200からのOCT測定光を被検眼眼底へと導光する導光光学系としての役割を有する。なお、光ファイバ38bの端部39bは、被検眼眼底と共役となるように配置される。また、走査部23のガルバノミラーの反射面は、被検眼瞳孔と共役な位置に配置される(本実施形態では、一対のガルバノミラーの中間位置と被検眼瞳孔とが共役関係になるように配置されている)。

光ファイバ38bの端部39bから出射した測定光は、リレーレンズ24を介して、走査部23のガルバノミラーに達し、一対のガルバノミラーの駆動により反射方向が変えられる。そして、ガルバノミラーで反射された測定光は、リレーレンズ22を介して、ダイクロイックミラー40で反射された後、対物レンズ10を介して、被検眼眼底に集光される。

そして、眼底で反射した測定光は、対物レンズ10を介して、ダイクロイックミラー40で反射し、OCT光学系200に向かい、リレーレンズ22、走査部23のガルバノミラー、リレーレンズ24を介して、光ファイバ38bの端部39bに入射する。端部39bに入射した測定光は、光ファイバ38b、ファイバーカップラー26、光ファイバ38dを介して、ファイバーカップラー34に達する。

一方、参照光を参照ミラーユニット31に向けて出射する光路には、参照光を出射する光ファイバ38cの端部39c、コリメータレンズ29、参照ミラーユニット31、集光レンズ32、参照光が入射する光ファイバ38eの端部39eが配置されている。参照ミラーユニット31は、参照光の光路長を変化させるべく、参照ミラー駆動機構50により光軸方向に移動可能な構成となっている。なお、参照ミラーユニット31は、ミラー31aとミラー31bにより構成される。

光ファイバー38cの端部39cから出射した参照光は、コリメータレンズ29で平行光束とされ、参照ミラーユニット31を構成するミラー31aとミラー31bで反射された後、集光レンズ32により集光されて光ファイバ38eの端部39eに入射する。端部39eに入射した参照光は、光ファイバ38eを介して、ファイバーカップラー34に達する。

ここで、測定光は眼底の各層で反射し、それぞれ時間的な遅れと、異なる強度を持つ反射測定光となって、ファイバカップラー34にて参照光と合流する。この2つの光の光路長が等しくなったときに生じる干渉現象を利用して反射測定光の強度を受光素子35により検出し、さらに参照ミラーユニット31を光軸方向に移動(走査)させることにより、光軸方向(被検眼の深さ方向)の反射強度分布を得ることができる(なお、本実施形態においては、ある眼底上の一点で参照ミラーユニットの光路長を変化させて光軸方向の反射強度分布を得る方式をAスキャンとする)。さらに、走査部23により測定光を眼底上でX方向もしくはY方向に走査することにより、被検眼眼底のXZ面もしくはYZ面における断層画像を取得できる(なお、本実施形態においては、このように測定光を眼底に対して1次元走査し、参照ミラーユニットの光軸方向の移動による光路長を変化によって、網膜断層画像を得る方式をBスキャンとする)。さらに、参照ミラーユニット31を固定したまま、測定光をXY方向に2次元的に走査することにより、2次元的に眼底画像(XY面)を得ることも可能である(なお、本実施形態においては、測定光を眼底に対して2次元的に走査させ、参照ミラーの光路とコヒーレンス長内で一致した場合に得られる干渉信号により2次元的にOCT画像を得る方式をCスキャンとする)。さらに、これらを利用して、走査ユニットによる測定光の走査に同期して得られる干渉信号に基づいて3次元OCT画像情報を取得できる。この場合、参照ミラーユニット31を光軸方向に移動させつつ、走査部23により測定光を眼底に対して2次元に走査することにより、眼底の3次元OCT画像情報を取得できる。

なお、Aスキャン信号を光軸方向手前から測定し、全く信号のない位置から、最初に強い信号を得ることができる位置が眼底表層(網膜表面)の情報となる。したがって、測定光を2軸で走査した際の眼底上の各測定位置(撮影位置)でのAスキャン信号についてそれぞれ最初に強い信号の反射強度をつなぎ合わせていくことにより、眼底表層を2次元的に表現する眼底表層OCT画像(en-face画像)を取得することができる。また、Bスキャンによって取得された断層画像は、Aスキャン信号の1軸スキャンによって構築されるものであるため、眼底表層OCT画像の一部の画像信号と、取得された断層画像の眼底表層部分の画像信号とが照合する位置を求めることにより、眼底表層OCT画像上のどの位置の断層画像であるかを正確に検出することができる。

以下に、SLO光学系300について説明する。本実施形態では、SLO光学系の光源としてOCT光源27を兼用するとともに、リレーレンズ24と光ファイバ38bの端部39bの間にハーフミラー60を設け、ハーフミラー60の反射方向に共焦点光学系を構成するための集光レンズ61と、眼底に共役な共焦点開口62と、SLO用受光素子63とが設けられている。SLO光学系300において、ハーフミラー60〜被検眼Eまでの光路は、OCT光学系200と共用する。ガルバノミラーは、SLO光学系に用いる光を眼底上でXY方向に走査するために、OCT光学系200と兼用される。この場合、走査部23により測定光をXY方向に2次元的に走査することにより、眼底SLO画像を取得することができる。

以上のような構成を備える装置において、その動作を説明する。まず、検者は、図示なき前眼部観察用カメラで撮影された画面で瞳孔中心に測定光軸がくるようにアライメントし、被検者に図示なき可動固視灯を注視させ、検者の所望する測定部位に誘導する。図2は、SLO光学系300によって取得された眼底観察画像が表示モニタ75の画面上に表示されたものである。検者は、表示モニタ75上のSLO画像に基づいて眼底にフォーカスを合わせ、次にオートコヒーレンススイッチ74dを押されると、OCT信号が検出されるまで自動で参照ミラーユニット31が移動される。

次に、断層画像の取得のためのステップに移行する。本実施形態においては、BスキャンによりXZ面の断層画像を取得する場合について説明する。

まず、検者はリアルタイムで観察される表示モニタ75上のSLO画像から検者の撮影したい断層画像の位置を設定する。検者は、測定位置設定スイッチ74bを操作して、画面上のSLO画像上に電気的に表示されるX方向の測定位置(取得位置)を表すラインL1をSLO眼底画像に対して移動させていき、X方向における測定位置を設定する。なお、ラインL1がX方向となるように設定すれば、XZ面の断層画像の撮影が行われ、ラインL1がY方向となるように設定すれば、YZ面の断層画像の撮影が行われるようになっている。また、ラインL1を任意の形状(例えば、斜め方向や丸等)に設定できるようにしてもよい。

また、検者は、眼底上のXY方向における測定位置の設定とともに、Z方向における測定位置の設定を行う。Z方向においては、Z方向の測定光の走査幅(例えば、3mm)と、その走査ステップ数(Z方向の測定枚数)を設定する。例えば、走査幅が3mmであって、走査ステップ数が10μmのように設定されると、深さ3mmで10μmステップの断層画像が得られる。なお、走査幅が大きく、走査ステップ数が細かいほど断層画像の撮影に時間を要する。

その後、検者により測定開始スイッチ74aの入力があると、制御部70は、設定された測定位置に基づいてBスキャンによるXZ面の断層画像の撮影動作を開始する。すなわち、制御部70は、画面上のSLO画像上に設定されたラインL1の表示位置に基づいてこのラインL1の位置における眼底の断層画像が得られるように、走査部23を駆動させて測定光を走査させる。なお、ラインL1の表示位置(モニタ上における座標位置)と走査部23による測定光の走査位置との関係は、予め定まっているので、制御部70は設定したラインL1の表示位置に対応する走査範囲に対して測定光が走査されるように、走査部23の一対のガルバノミラーを適宜駆動制御する。また、制御部70は、断層取得開始の際のSLO画像を画像メモリ72に記憶しておく。

制御部70は、ガルバノ駆動機構51を駆動させて走査部23のガルバノミラーの反射面を制御して測定光の照射位置をX方向に走査させるとともに、参照ミラー駆動機構50を駆動させ、所定の走査ステップ数での画像が得られるよう参照ミラーユニット31を光軸方向に移動させていく。

このようにして、受光素子35では、参照光と眼底からの反射測定光との合成による干渉光が逐次検出され、制御部70は、その光路長における測定光のX方向における反射強度分布を取得する。さらに、参照ミラーユニット31が光軸方向に移動することにより、制御部70は、XZ方向の反射強度分布を取得する。このようにして、参照光の光路長が予め設定したZ方向の測定光の走査幅に達したら測定を終了する。そして、制御部70は、得られたXZ方向の反射強度分布に基づいて周知の画像処理によりXZ方向の断層画像を構築したのち、XZ面の断層画像をモニタ75に表示する。図3は、モニタ75に表示された断層画像の例である。

所望する測定位置の断層画像がモニタ75に表示されたら、眼底カメラ光学系100によってカラー眼底画像を取得するステップに移行する。検者は、モニタ75に表示されるSLO画像を見ながら、所望する状態で撮影できるように、アライメントとフォーカスの微調整を行う。そして、検者による撮影開始スイッチ73cの入力があると、撮影が実行される。制御部70は、撮影開始スイッチ73cによる撮影開始のトリガ信号に基づいて、挿脱機構45を駆動することにより、ダイクロイックミラー40を光路から離脱させると共に、撮影光源1を発光する。

撮影光源1の発光により、眼底は可視光により照明され、眼底からの反射光は対物レンズ10、孔あきミラー9の開口部、撮影絞り12、フォーカシングレンズ13、結像レンズ14、ダイクロイックミラー15を経て2次元撮像素子16に結像する。そして、制御部70は、2次元撮像素子16で撮影された眼底画像(図4参照)を画像メモリ72に記憶する。

カラー眼底画像の取得が完了したら、制御部70は、断層取得開始の際に画像メモリ72に記憶された眼底SLO画像と、その後に取得されたカラー眼底画像とを画像処理により両者の特徴点を一致させるマッチング処理を行うことで、眼底SLO画像とカラー眼底画像との位置関係を対応させる(図5参照)。そして、制御部70は、マッチング処理の結果を利用して、眼底SLO画像上の所定部位の位置座標に対して、カラー眼底画像上において同じ所定部位の位置座標とを対応付けておく。すなわち、SLO画像上の所定の位置座標がカラー眼底画像上のどの位置に対応するものであるかを求めたものであって、これにより、例えば、SLO画像上の所定の部位Aがカラー眼底画像上でどの位置に対応するかが分かる。

このようにして眼底SLO画像とカラー眼底画像との対応関係に関する情報が得られたら、制御部70は、測定位置を設定した際の前述のラインL1の表示位置に基づいて、SLO画像上における測定位置(断層画像を撮影した部位)を特定する。そして、制御部70は、上記のように求められた対応関係に関する情報に基づいて、カラー眼底画像上における測定位置(断層画像を撮影した部位)を特定する。そして、制御部70は、表示モニタ75にカラー眼底画像を表示し、特定された測定位置情報に基づいてカラー眼底画像上に断層画像を取得した測定(取得)位置を示すラインL2を電気的に表示する(図6参照)。

このようにすれば、検者は、Bスキャンによって取得された所望の眼底断層画像に対応する眼底上の測定位置をカラー眼底画像上で確認することができる。よって、検者は、解像度及びコントラストに優れ眼底全体からの病変部の発見に適しているカラー眼底画像と断層画像との対応関係を正確に把握できるため、被検者に対して有用な診断を行うことが可能となる。

なお、画像処理によりマッチング処理を行う手法としては、上記のように画像全体の特徴点を抽出するようにしてもよいし、眼底画像における血管形状や視神経乳頭等の特徴点を抽出し、これらの特徴点を抽出してから両画像のマッチング処理を行うようにしてもよい。

以上の実施形態では、断層画像取得のためのライン設定を眼底SLO画像から行うものとしているが、これに限るものではなく、赤外光を用いて被検眼の眼底を照明し観察するための観察光学系を用いて得られた観察画像を基に行うものであればよい。例えば、被検眼の眼底全体を赤外光により照明し、眼底からの反射光を二次元撮像素子により撮影することによって得られた赤外眼底画像や、OCT光学系200と観察光学系を兼用させることによって得られた眼底OCT画像を眼底観察画像として用いるようにしてもよい。

以下に、前述のように求めることができる対応関係を利用して、カラー眼底画像上から検者の取得したい測定位置を設定する場合について説明する。この場合、断層像を取得する前段階で、カラー眼底画像を取得しておく。そして、制御部70は、所望する眼底位置における断層画像を表示モニタ75に表示させるために、表示モニタ75にカラー眼底画像を表示すると共に、カラー眼底画像上に断層画像を取得する測定(取得)位置を設定するためのラインL3を電気的に表示する(図7参照)。

次に、検者は、取得されたカラー眼底画像から検者の取得したい断層像の位置を設定する。例えば、検者は、測定位置設定スイッチ74bを操作して、画面上のカラー眼底画像上に表示されるX方向の測定(取得)位置を表すラインL3をカラー眼底画像に対して移動させていき、X方向における測定位置を設定する(図7参照)。このとき、制御部70は、リアルタイムで眼底SLO画像を取得するとともに、表示モニタ75にSLO画像を動画で表示する。

ここで、検者により測定開始スイッチ74aの入力があると、制御部70は、SLO光学系300により取得される眼底SLO画像とカラー眼底画像との間の対応関係を求める。そして、制御部70は、測定位置が設定された際のラインL3の表示位置と、求められた対応関係に関する情報に基づいて眼底SLO画像上における測定位置を特定する。そして、制御部70は、特定された測定位置に測定光が照射されるように走査部23のガルバノミラーの駆動を開始する。これにより、カラー眼底画像上で設定された測定位置に基づいてBスキャンによるXZ面の断層像の取得動作が行われる。断層画像の取得の際の動作については、前述の記載を参考にされたい。

上記のようにして測定が完了したら、モニタ75に断層画像を表示する。このようにすれば、解像度及びコントラストに優れ眼底全体からの病変部の発見に適しているカラー眼底画像に基づいて、断層画像の取得位置を設定することができるため、被検者に対して有用な診断を行うことが可能となる。

以下に、第2の実施形態として、眼底カメラ光学系100に赤外眼底観察用の光学系を設け、観察用の照明光を用いて撮影した赤外眼底画像上に直接ライン設定を行う例について説明する。図8は、第2の実施形態の眼科撮影装置の光学系及び制御系を示す図である。なお、特段の説明がない限り、図1と同じ番号の付されたものについては、同様の構成であるものとする。図8において、眼底カメラ光学系100には、眼底をカラー撮影するための照明光学系及び撮影光学系に加えて、眼底観察用の照明光学系と撮影光学系が配置されている。観察用照明光学系は、ハロゲンランプ等の光源11、波長815nm〜865nmまでの光をカットし、波長700〜815nmの光及び865nmより長い波長のみを透過させる特性を有する赤外フィルタ12、コンデンサレンズ13、コンデンサレンズ2〜対物レンズ10までの光学系を有する。観察用撮影光学系は、対物レンズ10〜結像レンズ14までをカラー撮影用撮影光学系と共用すると共に、赤外光及び可視光の一部を反射し、可視光の大部分を透過する特性を有するダイクロイックミラー15を持ち、ダイクロイックミラー15の反射方向の光路に、赤外域に感度を有する観察用の2次元撮像素子17を有する。また、ダイクロイックミラー40の撮像素子16側には、挿脱機構45の駆動により光路補正ガラス41が跳ね上げ可能に配置されており、光路挿入時には、ダイクロイックミラー40によってシフトされた光軸L1の位置を補正する役割を持つ。

光源11を発した光束は、赤外フィルタ12により赤外光束とされ、レンズ13とコンデンサレンズ2を介して、リングスリット3を照明する。その後、撮影用照明光束と同様の光路を経て被検眼眼底を照明する。観察用照明光で照明された眼底からの反射光は、対物レンズ10、ダイクロイックミラー40、補正ガラス41、孔あきミラー9の開口部、撮影絞り12、フォーカシングレンズ13、結像レンズ14、ダイクロイックミラー15を介して観察用の2次元撮像素子17に結像する。撮像素子17によって撮像された赤外眼底画像は、制御部70を介して、前述のSLO画像同様に表示モニタ75に表示される。なお、撮影用照明光源1によって照明された眼底からの反射光は、対物レンズ10〜結像レンズ14までは観察用照明光束と同様の光路を経て、ダイクロイックミラー15を透過したのち、撮像素子16に結像する。

また、第2実施形態において、ダイクロイックミラー40は、OCT測定光の大部分を反射し一部を透過する特性を持ち、観察用撮像素子17にOCT測定光の一部が入射されるようになっている。これにより、検者は、表示モニタ75に表示される赤外眼底画像から眼底上で走査される測定光のラインを目視で確認することができる。ここで、制御部70は、例えば、測定光をX方向に走査させるためのガルバノミラーの反射面を動作させ、もう一方のガルバノミラーの反射面の角度を固定させておくことで、検者は、眼底上をX方向に走査する測定光を目視することができる。

ここで、検者は、表示モニタ75上の赤外眼底画像に基づいて眼底にフォーカスを合わせ、次にオートコヒーレンススイッチ74dを押されると、OCT信号が検出されるまで自動で参照ミラーユニット31が移動される。

次に、検者は、表示モニタ75を見ながら、測定位置設定スイッチ74bの操作によりX方向に走査される測定光を赤外眼底画像に対して上下に移動させていき測定位置を設定する。このとき、制御部70は、測定(取得)位置設定スイッチ74bからの操作信号に基づいて、測定光をY方向に走査させるためのガルバノミラーの反射面を動作させ、被検眼眼底上の測定光の走査位置を上下に移動させる。すなわち、測定位置の設定の際に眼底上を走査する測定光を目視させることで、上記第1実施形態におけるラインL1と同様の役割を持たせている。

そのあと、検者により測定開始スイッチ74aの入力があると、制御部70は、開始スイッチ74aの入力時点での測定光の走査位置に基づいてBスキャンによるXZ面の断層画像の取得動作を開始する。この場合、OCT用測定光は、X方向に関しては既に走査を開始しているので、参照ミラーユニット31を光軸方向に移動させることで光路長を変化させればよい。このとき、制御部70は、断層取得開始の際の赤外眼底画像を画像メモリ72に記憶しておく。このようにして、断層画像の取得が完了したら、前述のようにカラー眼底画像を取得する。

このようにして、断層画像の取得とカラー眼底画像の取得が完了したら、制御部70は、断層取得開始の際に画像メモリ72に記憶された赤外眼底画像と、その後に取得されたカラー眼底画像とを画像処理により両者の特徴点を一致させるマッチング処理を行うことで、赤外眼底画像とカラー眼底画像との位置関係を対応させる。そして、制御部70は、マッチング処理の結果を利用して、眼底赤外画像上の所定部位の位置座標に対して、カラー眼底画像上において同じ所定部位の位置座標とを対応付けておく。

次に、制御部70は、赤外眼底画像上を走査する測定光部分の画像信号を画像処理により抽出し(例えば、輝度レベルが一定の範囲内にある直線状の画像信号を眼底画像全体から抽出すればよい)、カラー眼底画像上の同位置に相当する座標位置にこれを合成する。そして、制御部70は、表示モニタ75に取得された断層画像とカラー眼底画像を表示し、カラー眼底画像上には上記のように赤外眼底画像から抽出されたOCT測定光部分の画像を合成表示する(図9参照)。このようにすれば、検者は、カラー眼底画像上に合成表示された測定光の位置に基づいて、取得した眼底断層画像に対応する測定位置を確認することができる。この場合、赤外眼底画像上を走査する測定光部分の画像信号の座標位置を特定し、特定された座標位置に基づいて断層画像を取得した測定(取得)位置を示すラインを電気的に表示させるようにしてもよい。

なお、以上の説明においては、参照ミラーユニット31を光軸上に移動させて光路長を変化させることにより光干渉断層画像を取得する構成を持つTD−OCT(time domain OCT)を用いたが、これに限るものではなく、他の測定原理によって断層画像を取得するものであってもよい。例えば、フーリエ変換を利用したSD−OCT(spectral domain OCT)であってもよい。SD−OCTの構成について図10を用いて簡単に説明する。以下に説明する部分の以外構成は、図1に示すOCT光学系200の構成と同じものを用いることができるため、説明を省略する。この場合、制御部70は、OCT信号を検出するための位置合わせの際には参照ミラーユニット31を光軸方向に移動させるが、断層画像取得時においては参照ミラーユニット31を固定させた状態とする。そして、制御部70は、ファイバーカップラー34で得られた干渉信号をコリメータレンズ80で平行光にし、回折格子81により波長ごとの光束に分離し、集光レンズ82で1次元受光素子83に集光させる。これにより、1次元受光素子83上でスペクトル干渉縞(パワースペクトル)が記録される。このパワースペクトルと相関関数との間にはフーリエ変換の関係が存在する。従って、1次元受光素子83で計測されるスペクトル干渉縞をフーリエ変換することで、測定光と参照光の相互相関関数が得られ、これがOCT信号となる。これにより、被計測物体の深さ方向の形状が計測可能となる。

なお、以上の説明においては、眼底画像から所望する断層画像の位置を設定し、設定された位置に基づいてOCT光学系200を動作させ断層像を撮影するような構成としたがこれに限りものではない。すなわち、予めOCT光学系200により取得された3次元OCT画像情報とカラー眼底画像とを対応づけるようにしてもよい。この場合、制御部70は、設定された測定位置に対応する断層画像を3次元OCT画像情報から取得する処理を行う。すなわち、本実施形態において、断層画像の取得とは、取得位置設定後の断層画像の撮影と、予め取得された3次元OCT画像情報から所定の断層画像を取得することを意味するものとする。

ここで、眼底観察画像上で測定位置を設定することによって取得された断層画像の取得位置をカラー眼底画像上で確認するためには、例えば、制御部70は、予め取得された3次元OCT画像情報からOCT観察画像として用いる画像信号を取得し、取得された画像信号を検者が測定位置を設定するための測定位置設定ラインと共にOCT観察画像上に表示させる。これにより、検者は、OCT観察画像から測定位置を設定することができる。そして、測定位置が設定されたら、制御部70は、設定された測定位置に対応する断層画像を3次元OCT画像から取得し、これを表示モニタ75に表示する。また、制御部70は、前述のOCT観察画像とカラー眼底画像との間で対応関係を求め、測定位置が設定された際のOCT観察画像上のラインの表示位置と、求められた対応関係に関する情報に基づいてカラー眼底画像上に断層画像の取得位置を示すラインを表示する。

また、カラー眼底画像上から検者の取得したい測定位置を設定するためには、例えば、制御部70は、カラー眼底画像と3次元OCT画像情報との間で対応関係を求め、測定位置が設定された際のカラー眼底画像上のラインL3の表示位置と、求められた対応関係に関する情報に基づいてOCT画像上における測定位置を特定する。そして、制御部70は、3次元OCT画像情報から前述のようにして特定された測定(取得)位置に相当する断層画像を取得し、これを表示モニタ75に表示する。

なお、上記のようにカラー眼底画像との間の対応関係を求めるために3次元OCT画像から取得されるOCT画像としては、例えば、網膜表層OCT画像や、一定の深さ位置にてCスキャンによって取得される2次元OCT画像等が考えられる。また、XY方向の各測定位置において、深さの異なる干渉信号を合算させたものであってもよい。

また、所定の波長に特定した眼底照明光を用いてカラー眼底画像を撮影するような場合には、所定波長の使用によって撮影される眼底組織に相当する部分におけるOCT画像信号を3次元OCT画像情報から取得するようにしてもよい。例えば、青色の照明光を用いて眼底撮影を行う場合、主に眼底の神経繊維層付近が撮影されるので、3次元OCT画像情報から神経繊維層に相当する部分のOCT画像信号を取得し、これに基づいてカラー眼底画像との対応関係を求める。なお、赤色の照明光の場合には、主に眼底深部の組織が撮影されるので、3次元OCT画像情報から眼底深部の組織に相当する部分のOCT画像信号を取得するようにすればよい。

本実施形態の眼科撮影装置の光学系及び制御系を示す図である。 SLO光学系によって取得された眼底画像が表示モニタの画面上に表示されたものである。 モニタに表示された断層画像の例である。 カラー撮影用の2次元撮像素子で撮影された眼底画像の例である。 眼底SLO画像と、その後に取得されたカラー眼底画像とを画像処理により、異なる2つの画像の位置関係を対応させるようにマッチング処理を行う場合について説明する図である。 表示モニタに表示されたカラー眼底画像上に測定位置を示すラインL2を電気的に表示した場合の図である。 表示モニタに表示されたカラー眼底画像上に電気的に表示されるX方向の測定位置を表すラインL3を表示した場合の図である。 第2の実施形態の眼科撮影装置の光学系及び制御系を示す図である。 表示モニタに表示されるカラー眼底画像上に赤外眼底画像から抽出されたOCT測定光部分の画像を合成表示したものである。 SD−OCTの構成について説明する図である。

符号の説明

11 観察光源
17 二次元撮像素子
23 走査部
31 参照ミラーユニット
50 参照ミラー駆動機構
70 制御部
74b 測定位置設定スイッチ
75 表示モニタ
100 眼底カメラ光学系
100a 照明光学系
100b 撮影光学系
200 干渉光学系(OCT光学系)
300 SLO光学系


Claims (5)

  1. 低コヒーレント長の光の一部を測定光とするとともに前記低コヒーレント長の光の一部を参照光とし,該参照光と前記測定光の反射光との合成により得られる干渉光を受光する干渉光学系を用いて被検眼の深さ方向の断層画像を得るための断層画像取得手段を備える眼科撮影装置において、
    被検眼の正面眼底画像を撮影するための照明光学系及び撮影光学系を用いて眼底画像を得る眼底画像取得手段と、
    該眼底画像取得手段により取得された眼底画像を記憶する記憶手段と、
    前記断層画像取得手段により得られる断層画像と前記記憶手段に記憶された正面眼底画像を適宜表示する表示モニタと、
    所望する眼底位置における断層画像を前記表示モニタに表示させるために,前記表示モニタに表示される前記正面眼底画像上に断層画像取得位置ラインを設定するためのライン設定手段と、
    該ライン設定手段にて設定された前記断層画像取得位置ラインに基づく断層画像を前記断層画像取得手段により取得し前記表示モニタに表示する表示制御手段と、を備えることを特徴とする眼科撮影装置。
  2. 請求項1の眼科撮影装置において、前記干渉光学系は前記測定光を眼底上にて2次元的に走査する走査手段を有し、
    前記断層画像取得手段は、前記干渉光学系の走査手段による前記測定光の走査に同期して得られる干渉信号に基づいて3次元画像情報を取得し、
    前記表示制御手段は、前記断層画像取得手段により予め取得された前記3次元画像情報と前記記憶手段に記憶された正面眼底画像とを対応付けることにより、前記断層画像取得位置ラインに基づく断層画像を前記3次元画像情報から取得する特徴とする眼科撮影装置。
  3. 請求項2の眼科撮影装置において、前記表示制御手段は、前記断層画像取得手段により予め取得された前記3次元画像情報からOCT観察画像を取得し、該OCT観察画像と前記記憶手段に記憶された正面眼底画像とを対応付けることを特徴とする眼科撮影装置。
  4. 請求項3の眼科撮影装置において、前記OCT観察画像は、網膜表層二次元OCT画像、一定の深さ位置における二次元OCT画像、各測定位置における深さの異なる干渉信号を合算させた二次元OCT画像、を含むことを特徴とする眼科撮影装置。
  5. 請求項1の眼科撮影装置において、前記眼底画像取得手段により取得される眼底画像は、カラー眼底画像を含むことを特徴とする眼科撮影装置。
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