JP4990133B2 - 角膜内皮の検査用の反射顕微鏡および同顕微鏡の操作方法 - Google Patents
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Description
本発明は、内皮の画像を自動的に獲得し、細胞の数および密度、形状、表面、最小領域、最大領域および中間領域、標準偏差、変動係数、種々の形状の細胞の割合、領域分布ヒストグラム、周辺分布ヒストグラムなどの臨床的に有用な変数を表示することができる新たな非接触型内皮用反射顕微鏡装置に関する。
内皮は、角膜を形成する組織の最も内側の層であり、平たい多角形細胞の単層からなる。内皮の機能は、含水量を調整し、角膜の適切な水分補強を行うことができることである。細胞の形状および量は、視覚の質に影響を及ぼす。角膜の透明度はきわめて繊細な均衡による影響下に置かれ、多くの疾患ではその透明度の損失を生じる可能性がある。
本発明による装置は、センサ、光センサまたは反射光路上に配置される他のデバイスを用いることなく、内皮の検査を行うことができる。従来技術に比べて、電子構成要素の使用を少なくすることにより、信頼性、完全性および用途の融通性を向上したより高品質の内皮の画像が得られる。
図1〜図3を参照すると、本発明による装置は、CCD高速カメラ2、すなわちファイヤワイヤの高速データ出力、すなわちIEEE 1394ポートまたは等価物によって、毎秒少なくとも100フレームの撮影性能を有する単色ディジタルカメラを備えた可動光学ヘッドまたは顕微鏡1を備える。
Claims (11)
- 内皮用反射顕微鏡装置の操作方法であって、前記装置は光学ヘッド(1)を備え、前記光学ヘッド(1)は、スリット(18)を通して側方投影軸(13)に沿って対象の眼(7)の眼球表面を斜めに照らすための照明系(16、17、18、36)と、撮像光学的中心の位置調整のための位置合わせ用指標光(8)が前記眼(7)に向かって投影され、結果として生じる反射光スポットがディジタル光センサを備えたカメラ(2)によって受光および撮像される中心経路(15)に沿った前眼部観察光学系(12、29、2)と、前記眼球表面が照らされるスリット照明光に基づく、前記ディジタルカメラ(2)による前記対象部分の拡大観察または写真撮影のために側方反射軸(14)に沿って配置される拡大撮像光学系(24、25、26、27)と、を備え、前記装置はさらに、前記中心経路(15)に平行な前進方向(Z方向)および横の位置合わせ方向(X方向、Y方向)を含む3つのデカルト座標方向に沿って前記光学ヘッド(1)を移動するための駆動手段(6)と、前記駆動手段(6)、前記照明系および前記前眼部光学系を自動的に制御するためのCPU制御手段(3)と、を備え、前記方法は前記光学ヘッド(1)が前記位置合わせ方向(X方向、Y方向)に沿って移動され前記反射光スポットおよび前記カメラの光センサが互いに中心に配置されるようになっている位置合わせ手順と、前記光学ヘッド(1)が前記前進方向(Z方向)に沿って移動される内皮画像取得手順と、を含み、前記内皮画像取得手順は、以下のステップ、すなわち
前記カメラセンサの検査領域(34)内のグレーレベルが前記前進方向(Z)に沿った前進中に常に確認され、前記検査領域(34)が前記前進方向(Z方向)に沿った前記光学ヘッドの移動に対応してシフトする前記スリット光の反射の入射側に対応する前記センサの境界に向かって変位されるステップを含むことを特徴とし、
前記グレーレベルは、前記検査領域(34)に含まれる画素のすべてに関する平均計算によって確認されるものであり、
前記グレーレベルが所定の閾値に達すると、遅延時間(Δt)を起動し、
前記遅延時間(Δt)が経過すると、前記ディジタルカメラ(2)によって前記内皮の1つ以上の画像の取得が可能となる方法。 - 前記検査領域は、前記センサの少なくとも中心部分に向かって垂直に延在するストリップまたはバンドである請求項1に記載の方法。
- 前記遅延時間(Δt)は、前記側方投影軸(13)に配置される補足照明手段(20)の点灯を制御する請求項1又は2に記載の方法。
- 前記補足照明手段は閃光電球(20)を備え、点灯信号が前記遅延時間(Δt)の経過に対してある程度前もって前記CPUユニット(3)から前記閃光電球まで発せられる請求項3に記載の方法。
- 前記内皮の複数の画像が撮影され、次に最も高品質の画像が選択される請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法。
- 前記位置合わせ手順は以下のステップ、すなわち
前記反射光スポットの画像を連続的に撮影するステップと、
取得フレームごとに前記グレーレベルが一定の所定の範囲内である画素のすべてを識別し、それにより前記角膜によって反射された前記光スポットに属する点のすべてを識別するステップと、
前記光スポットの中心を評価するステップと、
前記光スポットの中心と前記センサの中心との間の距離を算定するステップと、
前記距離が所定の値未満となるまで、前記駆動電動機(6)によって前記光学ヘッドの位置を変更するステップと、
前記内皮画像取得手順の開始を起動するステップと、を含む請求項1〜5のいずれか一項に記載の方法。 - 前記光スポットの中心が、第1の制御領域(32)の外側にある場合には、前記手順が停止されるか、または開始されず、
前記第1の制御領域(32)は、その中心を前記センサの中心に有し且つ前記センサの前記境界を切り捨てるように輪郭が描かれるものである請求項6に記載の方法。 - 前記光スポットの中心が、前記センサの中心にその中心を有し且つ前記第1の制御領域(32)よりも小さい第2の制御領域(33)の内側にある場合には、前記内皮画像取得手順の開始が起動される請求項7に記載の方法。
- 前記第2の制御領域(33)は、単一の画素に存在する請求項8に記載の方法。
- 前記カメラセンサの固定基準点に対して、前記反射光スポットの中心が、前記反射光スポットにおける前記画素のすべての座標(X座標、Y座標)の平均、変動および標準偏差を計算することによって評価される請求項6〜9のいずれか一項に記載の方法。
- 光学ヘッド(1)を備える内皮用反射顕微鏡装置であって、前記光学ヘッド(1)は、スリット(18)を通して側方投影軸(13)に沿って対象の眼(7)の眼球表面を斜めに照らすための照明系(16、17、18、36)と、撮像光学的中心の位置調整のための位置合わせ用指標光(8)が前記眼(7)に向かって投影され、結果として生じる反射光スポットがディジタル光センサを備えたカメラ(2)によって受光および撮像される中心経路(15)に沿った前眼部観察光学系(12、29、2)と、前記眼球表面が照らされるスリット照明光に基づく、前記ディジタルカメラ(2)による前記対象部分の拡大観察または写真撮影のために側方反射軸(14)に沿って配置される拡大撮像光学系(24、25、26、27)と、を備え、前記装置はさらに、前記中心経路(15)に平行な前進方向(Z方向)および横の位置合わせ方向(X方向、Y方向)を含む3つのデカルト座標方向に沿って前記光学ヘッド(1)を移動するための駆動手段(6)と、前記駆動手段(6)、前記照明系および前記前眼部光学系を自動的に制御するためのCPU制御手段(3)と、を備え、前記CPU制御手段は、請求項1〜10のいずれか一項に記載の方法を実行するためのソフトウェア命令によって実現されることを特徴とする装置。
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