JP5704993B2 - Control device, control method, and control program for optical coherence tomographic image generation apparatus - Google Patents

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Description

本発明は、光干渉断層画像生成装置に係り、特に、光干渉断層画像生成装置の制御装置、制御方法及び制御プログラムに関する。   The present invention relates to an optical coherence tomographic image generation apparatus, and more particularly to a control apparatus, a control method, and a control program for an optical coherence tomographic image generation apparatus.

従来、光干渉断層画像生成装置(Optical Coherence Tomography:以下、OCT装置と称する)は、生体の分野では、眼球の角膜や網膜の断層計測等の眼科医療で応用されている。OCTは、生体組織に光を照射することで、非侵襲・非接触で診断を可能とする方式である。OCT以外の診断方式では、分解能200ミクロン以下のCT(Computed Tomography)、分解能800ミクロン以下のMRI(Magnetic Resonance Imaging)、分解能1000ミクロン以下のPET(Positron Emission Tomography)等が知られているが、OCTは、これらと比べて格段に優れた数〜数十ミクロンの分解能を実現し、解像度の高い高精細な画像を表示することが可能である。このOCTの方式は、TD(Time Domain)−OCT、FD(Frequency Domain)−OCTに大別され、後者のFD−OCTは、SD(Spectrum Domain)−OCTと、SS(Swept Source)−OCTとに分類されることが知られている。   2. Description of the Related Art Conventionally, an optical coherence tomographic image generation apparatus (Optical Coherence Tomography: hereinafter referred to as an OCT apparatus) is applied in ophthalmic medicine such as tomographic measurement of an eyeball cornea or a retina in the field of a living body. OCT is a method that enables non-invasive and non-contact diagnosis by irradiating a living tissue with light. Diagnostic methods other than OCT include CT (Computed Tomography) with a resolution of 200 microns or less, MRI (Magnetic Resonance Imaging) with a resolution of 800 microns or less, and PET (Positron Emission Tomography) with a resolution of 1000 microns or less. Can achieve a resolution of several to several tens of microns, which is much better than these, and can display high-definition images with high resolution. This OCT method is broadly divided into TD (Time Domain) -OCT and FD (Frequency Domain) -OCT. The latter FD-OCT includes SD (Spectrum Domain) -OCT and SS (Swept Source) -OCT. It is known that it is classified into

例えば、SS−OCTは、波長(波数)を連続的に掃引できるレーザ光源を使用し、検出器により取得したスペクトル情報をFFT(Fast Fourier Transform)処理し、光路長を特定する方式である。SS−OCTは、例えば歯科医療で普及しているX線撮影装置やCT装置等に比べ、解像度が高く、被ばくすることなくリアルタイムに計測が行える等の特徴がある。
また、歯科用のために、前記したTD−OCTが試されていたが、SS−OCTはTD−OCTに比べて、高感度かつ高速にデータを取得できることから、モーションアーチファクト(体動によるゴースト)に強いという特徴がある。
For example, SS-OCT is a method of specifying an optical path length by using a laser light source capable of continuously sweeping a wavelength (wave number), subjecting spectrum information acquired by a detector to FFT (Fast Fourier Transform) processing. SS-OCT has features such as higher resolution and measurement in real time without exposure compared to, for example, X-ray imaging apparatuses and CT apparatuses that are widely used in dentistry.
In addition, the TD-OCT described above has been tried for dental use, but since SS-OCT can acquire data with higher sensitivity and higher speed than TD-OCT, motion artifact (ghost due to body movement) It is characterized by being strong.

OCT装置は、1枚の断層画像を得るのに被写体の正面へのレーザ照射方向(被写体の上下方向または深さ方向)に対してそれぞれ垂直な方向として、幅方向(被写体の左右方向)および奥行方向(被写体の前後方向)への2次元の機械的走査が必要であるため、撮像、ひいては診断に時間がかかるという問題が従来からある。
眼科用のOCT装置では、診断に用いる詳細な画像を撮影する前に、被写体の概略画像を取得する技術が知られている(特許文献1参照)。
特許文献1に記載の撮影装置は、OCT装置で実現した断面画像取得部と、正面画像を取得するための眼底カメラやSLO(Scanning Laser Ophthalmoscope)などによって実現される正面画像取得部とを備え、正面画像取得部が被写体の概略画像を取得するものである。この撮影装置は、被写体の概略画像である正面画像(眼底の表面画像)と、断面画像(断層画像)とを横に並べてGUI(Graphical User Interface)画面上に表示する。そして、詳細な撮影を行うべき被写体の撮影位置が概略画像(正面画像)において設定される。
The OCT apparatus obtains one tomographic image as a direction perpendicular to the laser irradiation direction (vertical direction or depth direction of the subject) to the front of the subject, and the width direction (left and right direction of the subject) and depth. Since two-dimensional mechanical scanning in the direction (front-rear direction of the subject) is necessary, there is a problem that imaging and thus diagnosis takes time.
In an OCT apparatus for ophthalmology, a technique for acquiring a schematic image of a subject before capturing a detailed image used for diagnosis is known (see Patent Document 1).
The imaging apparatus described in Patent Literature 1 includes a cross-sectional image acquisition unit realized by an OCT apparatus, and a front image acquisition unit realized by a fundus camera for acquiring a front image, an SLO (Scanning Laser Ophthalmoscope), and the like. The front image acquisition unit acquires a schematic image of the subject. This imaging apparatus displays a front image (fundus surface image), which is a schematic image of a subject, and a cross-sectional image (tomographic image) side by side on a GUI (Graphical User Interface) screen. Then, the photographing position of the subject to be subjected to detailed photographing is set in the schematic image (front image).

また、歯科の分野では、歯科光診断装置用ハンドピースにおいて、OCT手段を備え、歯部の光診断箇所を位置決めする手段が、カメラによる撮像方式で、内部に、表面画像取得用の撮像カメラを備えている(特許文献2参照)。よって、事前の位置決めにカメラ画像を用いることができる。   In the field of dentistry, the dental optical diagnostic device handpiece is provided with OCT means, and the means for positioning the optical diagnostic location of the tooth part is an imaging method using a camera, and an imaging camera for acquiring a surface image is provided inside. (See Patent Document 2). Therefore, a camera image can be used for prior positioning.

特開2010−142428号公報JP 2010-142428 A 実用新案登録第3118718号公報Utility Model Registration No. 3118718

しかしながら、従来のOCT装置は、断層画像と、断層位置が分かる画像とを並べて表示できるが、断層位置が分かる画像において利用者が所望の断層位置を指定して、その指定した断層位置の断層画像を、断層位置が分かる画像と共に並べて表示することができなかった。また、撮影された被写体の断層位置が分かる画像として、被写体の表面画像や正面画像を単純に用いる場合、診断に用いる詳細な画像を測定する撮影(本撮影)で取得する画像は断層画像であるにも関わらず、事前に取得する画像が表面画像であるため、診断に用いる所望の断層画像を取得できるまでに時間がかかるという問題があった。   However, the conventional OCT apparatus can display a tomographic image and an image showing the tomographic position side by side, but the user designates a desired tomographic position in the image showing the tomographic position, and the tomographic image at the designated tomographic position. Could not be displayed side by side with an image showing the position of the fault. In addition, when a surface image or front image of a subject is simply used as an image showing the tomographic position of the photographed subject, an image acquired by photographing (main photographing) for measuring a detailed image used for diagnosis is a tomographic image. Nevertheless, since the image acquired in advance is a surface image, there is a problem that it takes time until a desired tomographic image used for diagnosis can be acquired.

そこで、本発明では、前記した問題を解決し、被写体の所望の断層画像を高速に取得することができる光干渉断層画像生成装置の制御装置、制御方法及び制御プログラムを提供することを課題とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a control device, a control method, and a control program for an optical coherence tomographic image generation apparatus that can solve the above-described problems and can acquire a desired tomographic image of a subject at high speed. .

前記課題を解決するため、本発明に係る光干渉断層画像生成装置の制御装置は、被写体にレーザ光を周期的に照射する光源と前記被写体の内部情報を検出する検出器とを含む光学ユニットと、前記レーザ光を2次元走査する走査機構を含み前記光学ユニットからのレーザ光を前記被写体に導くと共に前記被写体で反射した光を前記光学ユニットに導くプローブと、前記レーザ光に同期して前記走査機構を制御することで撮影を行うと共に前記検出器の検出信号を変換したデータから前記被写体の光干渉断層画像を生成する制御を行う制御装置および前記光干渉断層画像を表示する表示装置を含む制御ユニットと、を備える光干渉断層画像生成装置の前記制御装置であって、外部からの入力に基づいて、予め定められた撮影モードの撮影を行う撮影制御手段と、撮影により取得された前記検出信号を画像処理する画像処理手段と、を備え、前記画像処理手段が、前記被写体における光軸に垂直な方向のスキャン面の2次元画像として、前記レーザ光が照射された前記被写体の表面の情報と、当該被写体における光軸に沿った方向の情報とが合わさった画像であって前記被写体の3次元画像の深さ方向のデータを総和して求めた2次元画像であるオンファス画像を生成するオンファス画像生成手段と、前記表示装置に表示される前記オンファス画像上に前記光干渉断層画像の断層位置をライン状に描画して重畳する断層位置ライン生成手段と、前記表示装置に表示された断層位置のラインに対する選択および移動の指示を受け付け、選択および移動されたラインの情報に基づいて、前記検出器の検出信号を変換したデータから前記光干渉断層画像を生成する光干渉断層画像生成手段と、を備え、撮影で得られる検出信号のデータ保存を前提としない撮影モードにて前記プローブで取得した情報を画像処理して生成された前記オンファス画像及び前記オンファス画像上の前記ラインで指定された断層位置の光干渉断層画像をリアルタイムの像として前記表示装置に表示することを特徴とする。 In order to solve the above problems, a control device of an optical coherence tomographic image generation device according to the present invention includes an optical unit including a light source that periodically irradiates a subject with laser light and a detector that detects internal information of the subject. Including a scanning mechanism for two-dimensionally scanning the laser light, a probe for guiding the laser light from the optical unit to the subject and guiding the light reflected by the subject to the optical unit, and the scanning in synchronization with the laser light. Control including a control device that performs imaging by controlling a mechanism and generates a light coherence tomographic image of the subject from data obtained by converting a detection signal of the detector, and a display device that displays the optical coherence tomographic image A control unit of an optical coherence tomographic image generation apparatus comprising a unit, and performs imaging in a predetermined imaging mode based on an external input A shadow control unit; and an image processing unit that performs image processing on the detection signal acquired by photographing, wherein the image processing unit is a two-dimensional image of a scan plane in a direction perpendicular to the optical axis of the subject. and the said surface of the object information which the laser beam is irradiated, by summing the depth direction of the data of the three-dimensional image of the object What direction information and are combined image der along the optical axis in the subject On- face image generation means for generating an on-face image that is the obtained two-dimensional image, and a tomographic position line that draws and superimposes the tomographic position of the optical coherence tomographic image in a line on the on-face image displayed on the display device An instruction for selection and movement with respect to the line of the tomographic position displayed on the display device and the generation means, and based on the information of the selected and moved line, An optical interference tomographic image generating means from the output unit of converting the detection signal data to generate said optical coherent tomography, comprising a, acquired by the probe in the scanning mode that does not assume data storage of the detection signal obtained by photographing The on-face image generated by performing image processing on the information and the optical coherence tomographic image of the tomographic position designated by the line on the on- face image are displayed on the display device as a real-time image .

かかる構成によれば、光干渉断層画像生成装置の制御装置は、画像処理手段のオンファス画像生成手段によって、スキャン面の2次元画像として、被写体の表面の情報と、当該被写体における光軸に沿った方向の情報とが合わさった画像であるオンファス画像を生成する。このオンファス画像は、OCTで検出した信号を画像処理して取得したデータとして、被写体の外表面の情報だけではなく、内部情報も利用して生成されている。したがって、オンファス画像を測定や診断に用いることができる。また、光干渉断層画像生成装置の制御装置は、画像処理手段の断層位置ライン生成手段によって、オンファス画像に対して光干渉断層画像の断層位置をライン状に描画して重畳する。これにより、オンファス画像を、断層位置が分かる画像として利用することができる。また、光干渉断層画像生成装置の制御装置は、画像処理手段の光干渉断層画像生成手段によって、表示された断層位置のラインに対する選択および移動の指示を受け付け、ラインで指定された断層位置の光干渉断層画像を生成する。ここで、ラインに対する選択および移動の指示は、利用者がGUI画面上でポインティングデバイス等により行う。また、かかる構成によれば、光干渉断層画像生成装置において、断層位置が分かる画像を取得する専用のカメラ等の部材を設ける必要が無い。そのため、例えばプローブ内にCCDカメラやCMOSカメラ等を設ける必要が無いので、プローブを小型化することができる。   According to such a configuration, the control device of the optical coherence tomographic image generation device uses the on-face image generation unit of the image processing unit to obtain information on the surface of the subject along the optical axis of the subject as a two-dimensional image of the scan surface. An on-face image, which is an image combined with direction information, is generated. This on-face image is generated using not only information on the outer surface of the subject but also internal information as data obtained by image processing of a signal detected by OCT. Therefore, an on-face image can be used for measurement and diagnosis. Further, the control device of the optical coherence tomographic image generation apparatus draws and superimposes the tomographic position of the optical coherent tomographic image in a line shape on the on-face image by the tomographic position line generation unit of the image processing unit. Thereby, an on-face image can be used as an image showing a tomographic position. In addition, the control device of the optical coherence tomographic image generation device receives an instruction for selection and movement of the displayed line of the tomographic position by the optical coherence tomographic image generation unit of the image processing unit, and the light at the tomographic position specified by the line Generate coherent tomographic images. Here, the selection and movement instructions for the line are performed by the user on the GUI screen using a pointing device or the like. Further, according to such a configuration, it is not necessary to provide a member such as a dedicated camera for acquiring an image showing the tomographic position in the optical coherent tomographic image generation device. Therefore, for example, there is no need to provide a CCD camera, a CMOS camera, or the like in the probe, so that the probe can be reduced in size.

また、本発明に係る光干渉断層画像生成装置の制御装置は、前記オンファス画像生成手段が、前記オンファス画像を生成する過程で、前記被写体の3D画像を生成し、前記断層位置ライン生成手段が、前記オンファス画像上に表示されたラインに同期して前記表示装置に表示される前記被写体の3D画像上に前記光干渉断層画像の断層位置をライン状に描画して重畳し、前記光干渉断層画像生成手段が、前記表示装置に表示された3D画像において、前記断層位置のラインに対する選択および移動の指示を受け付け、選択および移動されたラインの情報に基づいて、前記検出器の検出信号を変換したデータから前記光干渉断層画像を生成し、前記3D画像を切り欠いて露出させた当該3D画像の前記ラインに沿った断層面上に重畳することが好ましい。   In the control apparatus for an optical coherence tomographic image generation device according to the present invention, the on-face image generation unit generates a 3D image of the subject in the process of generating the on-face image, and the tomographic position line generation unit includes: The tomographic position of the optical coherent tomographic image is drawn in a line and superimposed on the 3D image of the subject displayed on the display device in synchronization with the line displayed on the on-face image, and the optical coherent tomographic image The generation unit receives an instruction to select and move the line at the tomographic position in the 3D image displayed on the display device, and converts the detection signal of the detector based on information on the selected and moved line Generating the optical coherence tomographic image from the data, and superimposing the image on the tomographic plane along the line of the 3D image exposed by cutting out the 3D image. Masui.

かかる構成によれば、光干渉断層画像生成装置の制御装置は、オンファス画像上の断層位置を示すラインに同期させて3D画像にも同様なラインを表示させる。そして、制御装置は、3D画像上のラインが移動されると、移動先の断層位置での断層像を生成し、3D画像上に視認可能に表示する。つまり、被写体の3D画像の一部を切り欠いて露出させた断面に光干渉断層画像を表示させる。したがって、表示された光干渉断層画像が、被写体のどの部位のどの断層面の画像であるのかを利用者が直感的に把握することができるようになり、操作性が向上する。   According to this configuration, the control device of the optical coherence tomographic image generation device displays the same line on the 3D image in synchronization with the line indicating the tomographic position on the on-face image. When the line on the 3D image is moved, the control device generates a tomographic image at the destination tomographic position and displays the tomographic image on the 3D image so as to be visible. In other words, the optical coherence tomographic image is displayed on a cross-section exposed by cutting out a part of the 3D image of the subject. Therefore, the user can intuitively understand which tomographic plane of which part of the subject is the displayed optical coherence tomographic image, and the operability is improved.

また、本発明に係る光干渉断層画像生成装置の制御装置は、前記画像処理手段が、前記被写体を撮影したときの前記検出器の検出信号を変換したデータとして記憶手段に保存された前記データから、前記被写体の3D画像をレンダリングにより作成するレンダリング手段をさらに備えることが好ましい。   Further, the control device of the optical coherence tomographic image generation device according to the present invention is based on the data stored in the storage unit as data obtained by converting the detection signal of the detector when the image processing unit images the subject. Preferably, the image processing apparatus further includes a rendering unit that creates a 3D image of the subject by rendering.

かかる構成によれば、光干渉断層画像生成装置の制御装置は、断層位置が分かる画像であるオンファス画像と、光干渉断層画像とに加えて、被写体の3D画像を表示装置に表示させることができる。したがって、表示された光干渉断層画像が、被写体のどの部位のどの断層面の画像であるのかを利用者が直感的に把握することができるようになり、操作性が向上する。   According to such a configuration, the control device of the optical coherence tomographic image generation device can display a 3D image of the subject on the display device in addition to the on-face image and the optical coherence tomographic image, which are images showing the tomographic position. . Therefore, the user can intuitively understand which tomographic plane of which part of the subject is the displayed optical coherence tomographic image, and the operability is improved.

また、本発明に係る光干渉断層画像生成装置の制御装置は、前記撮影制御手段が、前記被写体の内部情報を測定するために前記走査機構に前記被写体の撮影対象範囲を所定ピッチで走査させる測定指示の入力を受け付けたと判別したときに撮影を開始し、前記所定ピッチに応じた撮影時間で撮影を終了する第1撮影制御手段と、前記走査機構に前記撮影対象範囲を前記所定ピッチよりも粗いピッチで走査させるプレビュー指示の入力を受け付けたと判別したときに撮影を開始し、前記プレビュー指示を解除する指示の入力を受け付けたと判別したときに撮影を終了する第2撮影制御手段と、を備えることが好ましい。   Further, in the control apparatus for an optical coherence tomographic image generation device according to the present invention, the imaging control unit causes the scanning mechanism to scan the imaging target range of the subject at a predetermined pitch in order to measure internal information of the subject. First shooting control means for starting shooting when it is determined that an input of an instruction has been received, and ending shooting at a shooting time corresponding to the predetermined pitch; and for the scanning mechanism, the shooting target range is coarser than the predetermined pitch. A second shooting control unit that starts shooting when it is determined that an input of a preview instruction for scanning at a pitch has been received and ends shooting when it is determined that an input of an instruction to release the preview instruction is received; Is preferred.

かかる構成によれば、光干渉断層画像生成装置の制御装置は、第1撮影制御手段によって、測定指示の入力を受け付けたときに、被写体の撮影を開始し、走査機構が所定ピッチで走査して取得した検出信号を画像処理手段によって画像処理することによって、所定の解像度で被写体の光干渉断層画像を表示装置に表示する。このとき、走査機構の走査ピッチに応じた撮影時間で撮影を終了するので、撮影終了後には表示装置に光干渉断層画像の静止画が表示されることになる。また、光干渉断層画像生成装置の制御装置は、第2撮影制御手段によって、プレビュー指示の入力を受け付けたときに、被写体の撮影を開始し、走査機構が所定ピッチより粗いピッチで走査して取得した検出信号を画像処理手段によって画像処理することで、前記所定の解像度よりも低解像度で被写体の光干渉断層画像を表示装置に表示する。このとき、プレビュー指示により表示させる光干渉断層画像は、測定指示により表示させる光干渉断層画像よりも粗いピッチで走査された検出信号を用いるので、高速に表示することができる。また、低解像度の光干渉断層画像は、プレビュー指示を解除する指示の入力を受け付けるまで、撮影および画像処理を続行するので、撮影された光干渉断層画像をリアルタイムの動画として表示することができる。なお、被写体における光軸に沿った方向については解像度に変わりはない。   According to such a configuration, the control device of the optical coherence tomographic image generation apparatus starts photographing the subject when the first photographing control unit receives an input of a measurement instruction, and the scanning mechanism scans at a predetermined pitch. The acquired detection signal is image-processed by the image processing means, thereby displaying an optical coherence tomographic image of the subject on the display device with a predetermined resolution. At this time, since the photographing is finished with the photographing time corresponding to the scanning pitch of the scanning mechanism, the still image of the optical coherence tomographic image is displayed on the display device after the photographing is finished. In addition, the control device of the optical coherence tomographic image generation device starts photographing the subject when the second photographing control unit receives an input of a preview instruction, and the scanning mechanism obtains by scanning at a pitch coarser than a predetermined pitch. The detected signal is subjected to image processing by image processing means, so that an optical coherence tomographic image of the subject is displayed on the display device at a resolution lower than the predetermined resolution. At this time, the optical coherence tomographic image displayed by the preview instruction uses the detection signals scanned at a coarser pitch than the optical coherence tomographic image displayed by the measurement instruction, and therefore can be displayed at high speed. Further, since the low-resolution optical coherence tomographic image is continuously photographed and processed until an input of an instruction to cancel the preview instruction is received, the photographed optical coherent tomographic image can be displayed as a real-time moving image. Note that the resolution does not change in the direction along the optical axis of the subject.

また、本発明に係る光干渉断層画像生成装置の制御装置は、前記プレビュー指示および撮影指示の入力を受け付ける構成において、前記制御ユニットが、前記撮影制御手段に対して有線または無線で通信可能に接続されたフットコントローラを備え、前記フットコントローラが、第1のスイッチおよび第2のスイッチを有し、利用者が足で前記第1のスイッチまたは前記第2のスイッチを操作したときに当該いずれかのスイッチに対応して第1のスイッチ信号または第2のスイッチ信号を前記撮影制御手段に対して通知し、前記第2撮影制御手段が、前記フットコントローラから前記第1のスイッチ信号の入力を受け付けたときに、前記プレビュー指示の入力を受け付けたと判別し、前記第2のスイッチ信号の入力を受け付けたときに前記プレビュー指示を解除する指示の入力を受け付けたと判別し、前記第1撮影制御手段が、前記フットコントローラから前記第2のスイッチ信号の入力を受け付けたときに、前記測定指示の入力を受け付けたと判別することが好ましい。   Further, the control device of the optical coherence tomographic image generation device according to the present invention is configured so that the control unit is communicably connected to the imaging control unit in a wired or wireless manner in a configuration for receiving the input of the preview instruction and the imaging instruction. The foot controller has a first switch and a second switch, and when the user operates the first switch or the second switch with a foot, A first switch signal or a second switch signal corresponding to the switch is notified to the photographing control means, and the second photographing control means receives the input of the first switch signal from the foot controller. When it is determined that the input of the preview instruction has been received, and the input of the second switch signal is received, It is determined that an input of an instruction to cancel the view instruction has been received, and it is determined that the first imaging control unit has received an input of the measurement instruction when receiving the input of the second switch signal from the foot controller. It is preferable.

かかる構成によれば、光干渉断層画像生成装置の制御装置は、利用者がフットコントローラの第1のスイッチを足で操作したときに第2撮影制御手段によって、プレビュー指示の入力を受け付けたと判別する。また、利用者がフットコントローラの第2のスイッチを足で操作したときに、第1撮影制御手段によって、プレビュー指示を解除して測定指示の入力を受け付けたと判別する。これにより、利用者が、撮影時に診断プローブ部を患者に対して当接させる際に、両手が塞がっていたとしても、フットコントローラを足で踏むことで、プレビュー指示を入力したり、測定指示を入力したりすることができる。したがって、操作性が向上する。   According to such a configuration, the control device of the optical coherence tomographic image generation device determines that the input of the preview instruction has been received by the second imaging control unit when the user operates the first switch of the foot controller with his / her foot. . Further, when the user operates the second switch of the foot controller with his / her foot, the first photographing control means determines that the preview instruction is canceled and the measurement instruction input is accepted. This allows the user to input a preview instruction or a measurement instruction by stepping on the foot controller even if both hands are blocked when the diagnostic probe unit is brought into contact with the patient during imaging. Or enter. Therefore, the operability is improved.

また、本発明に係る光干渉断層画像生成装置の制御方法は、被写体にレーザ光を周期的に照射する光源と前記被写体の内部情報を検出する検出器とを含む光学ユニットと、前記レーザ光を2次元走査する走査機構を含み前記光学ユニットからのレーザ光を前記被写体に導くと共に前記被写体で反射した光を前記光学ユニットに導くプローブと、前記レーザ光に同期して前記走査機構を制御することで撮影を行うと共に前記検出器の検出信号を変換したデータから前記被写体の光干渉断層画像を生成する制御を行う制御装置および前記光干渉断層画像を表示する表示装置を含む制御ユニットと、を備える光干渉断層画像生成装置の制御方法であって、前記制御装置が、外部からの入力に基づいて、予め定められた撮影モードの撮影を行う工程と、撮影により取得された前記検出信号を画像処理する画像処理工程とを含んで実行し、前記画像処理工程が、前記被写体における光軸に垂直な方向のスキャン面の2次元画像として、前記レーザ光が照射された前記被写体の表面の情報と、当該被写体における光軸に沿った方向の情報とが合わさった画像であって前記被写体の3次元画像の深さ方向のデータを総和して求めた2次元画像であるオンファス画像を生成するオンファス画像生成ステップと、前記表示装置に表示される前記オンファス画像上に前記光干渉断層画像の断層位置をライン状に描画して重畳する断層位置ライン生成ステップと、前記表示装置に表示された断層位置のラインに対する選択および移動の指示を受け付け、選択および移動されたラインの情報に基づいて、前記検出器の検出信号を変換したデータから前記光干渉断層画像を生成する光干渉断層画像生成ステップと、を有し、撮影で得られる検出信号のデータ保存を前提としない撮影モードにて前記プローブで取得した情報を画像処理して生成された前記オンファス画像及び前記オンファス画像上の前記ラインで指定された断層位置の光干渉断層画像をリアルタイムの像として前記表示装置に表示することを特徴とする。 According to another aspect of the present invention, there is provided a method for controlling an optical coherence tomographic image generation apparatus, comprising: an optical unit including a light source that periodically irradiates a subject with laser light; a detector that detects internal information of the subject; Including a scanning mechanism that performs two-dimensional scanning, a probe that guides laser light from the optical unit to the subject and guides light reflected from the subject to the optical unit, and controls the scanning mechanism in synchronization with the laser light. And a control unit including a control unit that performs control to generate an optical coherence tomographic image of the subject from data obtained by converting the detection signal of the detector and a display unit that displays the optical coherence tomographic image. A method for controlling an optical coherence tomographic image generation device, wherein the control device performs imaging in a predetermined imaging mode based on an input from outside. An image processing step for performing image processing on the detection signal acquired by photographing, and the image processing step is performed as a two-dimensional image of a scan plane in a direction perpendicular to the optical axis of the subject. and information of the irradiated surface of the object was determined by summing the depth direction of the data of the three-dimensional image of the object What direction information and are combined image der along the optical axis in the object 2 An on- face image generation step of generating an on-face image that is a three- dimensional image, and a tomographic position line generation step of drawing and superimposing a tomographic position of the optical coherence tomographic image in a line on the on-face image displayed on the display device; , Receiving an instruction for selection and movement with respect to the line of the tomographic position displayed on the display device, and based on the information of the selected and moved line, In output device of an optical interference tomographic image generating step of generating the optical coherent tomography detection signal from the converted data, have a, the probe in the scanning mode that does not assume data storage of the detection signal obtained by photographing The on-face image generated by performing image processing on the acquired information and the optical coherence tomographic image at the tomographic position designated by the line on the on- face image are displayed on the display device as a real-time image .

かかる手順によれば、光干渉断層画像生成装置の制御方法は、画像処理工程のオンファス画像生成ステップにて、スキャン面の2次元画像として、被写体の表面の情報と、当該被写体における光軸に沿った方向の情報とが合わさった画像であるオンファス画像を生成する。そして、断層位置ライン生成ステップにて、オンファス画像に対して光干渉断層画像の断層位置をライン状に描画して重畳する。そして、光干渉断層画像生成ステップにて、表示されたラインに対する選択および移動の指示を受け付け、ラインで指定された断層位置の光干渉断層画像を生成する。ここで、オンファス画像は、単純な表面画像や正面画像とは異なって、被写体の外表面の情報だけではなく内部情報も利用して生成されているので、測定や診断に用いることができる。また、ラインに対する選択および移動の指示は、利用者がGUI画面上でポインティングデバイス等により行うことができる。したがって、利用者は、オンファス画像上に重畳されたラインを選択および移動することで、所望の断層位置を指定することができる。これにより、利用者は、被写体の断層面の画像として所望の断層面を早く見つけることができ、その情報を用いて、高解像度の所望の断層画像を高速に取得することができる。   According to such a procedure, the control method of the optical coherence tomographic image generation apparatus is configured to follow the information on the surface of the subject and the optical axis of the subject as a two-dimensional image of the scan surface in the on-face image generation step of the image processing step. An on-face image, which is an image combined with information on the selected direction, is generated. Then, in the tomographic position line generation step, the tomographic position of the optical coherent tomographic image is drawn in a line shape and superimposed on the on-face image. Then, in the optical coherence tomographic image generation step, an instruction to select and move the displayed line is received, and an optical coherent tomographic image of the tomographic position designated by the line is generated. Here, unlike the simple surface image and the front image, the on-face image is generated using not only the information on the outer surface of the subject but also the internal information, so that it can be used for measurement and diagnosis. In addition, the user can instruct the selection and movement of the line by using a pointing device or the like on the GUI screen. Therefore, the user can designate a desired tomographic position by selecting and moving the line superimposed on the Onface image. Thereby, the user can quickly find a desired tomographic plane as an image of the tomographic plane of the subject, and can acquire a high-resolution desired tomographic image at high speed using the information.

また、本発明に係る光干渉断層画像生成装置制御プログラムは、前記光干渉断層画像生成装置の制御装置の各手段として、コンピュータを機能させるためのプログラムである。このように構成されることにより、このプログラムをインストールされたコンピュータは、このプログラムに基づいた各機能を実現することができる。   An optical coherence tomographic image generation device control program according to the present invention is a program for causing a computer to function as each unit of the control device of the optical coherence tomographic image generation device. By being configured in this way, a computer in which this program is installed can realize each function based on this program.

本発明によれば、光干渉断層画像生成装置の制御装置は、被写体の所望の断層画像を高速に取得することができる。また、本発明によれば、利用者にとって、操作性が向上し、かつ、表示装置の画面に表示された光干渉断層画像の断層位置が把握し易くなる効果を奏する。   According to the present invention, the control device of the optical coherence tomographic image generation device can acquire a desired tomographic image of a subject at high speed. In addition, according to the present invention, the operability is improved for the user, and the tomographic position of the optical coherence tomographic image displayed on the screen of the display device can be easily grasped.

本発明の実施形態に係る光干渉断層画像生成装置の外観図であって、(a)は単関節アーム型、(b)は多関節アーム型をそれぞれ示している。1A and 1B are external views of an optical coherence tomographic image generation apparatus according to an embodiment of the present invention, in which FIG. 1A shows a single joint arm type and FIG. 本発明の実施形態に係る光干渉断層画像生成装置のユニット構成を模式的に示す構成図である。It is a block diagram which shows typically the unit structure of the optical coherence tomographic image generation apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るOCT制御装置の機能を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the function of the OCT control apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る光干渉断層画像生成装置による撮影の説明図であって、(a)は収録エリアの種類を示す図、(b)は診断プローブの内部におけるレーザ光の光路の概略図をそれぞれ示している。It is explanatory drawing of imaging | photography by the optical coherence tomographic image generation apparatus which concerns on embodiment of this invention, Comprising: (a) is a figure which shows the kind of recording area, (b) is the schematic of the optical path of the laser beam inside a diagnostic probe Respectively. 本発明の実施形態に係るOCT制御装置によるOCT画像の生成処理の説明図である。It is explanatory drawing of the production | generation process of the OCT image by the OCT control apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るOCT制御装置がOCT画像を表示するための演算処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the arithmetic processing for the OCT control apparatus which concerns on embodiment of this invention to display an OCT image. 本発明の実施形態に係るOCT制御装置がオンファス画像を表示するための演算処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the arithmetic processing for the OCT control apparatus which concerns on embodiment of this invention to display an on-face image. 本発明の実施形態に係るOCT制御装置による画像処理のタイミングチャートの一例であって、(a)は光源出力の走査トリガ、(b)はDA変換回路出力の開始トリガ、(c)および(d)はガルバノミラー制御回路によるXおよびY方向のアナログ出力電圧、(e)はOCT画像を生成するためのクロックをそれぞれ示している。It is an example of the timing chart of the image processing by the OCT control apparatus which concerns on embodiment of this invention, Comprising: (a) is a scanning trigger of a light source output, (b) is a start trigger of DA conversion circuit output, (c) and (d ) Indicates analog output voltages in the X and Y directions by the galvanomirror control circuit, and (e) indicates a clock for generating an OCT image. 本発明の実施形態に係るOCT制御装置のプレビュー撮影で取得された画像情報の画面表示例を示す図である。It is a figure which shows the example of a screen display of the image information acquired by the preview imaging | photography of the OCT control apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るOCT制御装置の本撮影で取得された画像情報の画面表示例を示す図である。It is a figure which shows the example of a screen display of the image information acquired by the main imaging | photography of the OCT control apparatus which concerns on embodiment of this invention.

以下、図面を参照して本発明の装置を実施するための形態(以下「実施形態」という)について詳細に説明する。以下では、1.OCT装置の構成の概要、2.OCT制御装置の構成、3.OCT制御装置の動作、4.表示装置の画面表示例の各章に分けて詳述する。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment for implementing an apparatus of the present invention (hereinafter referred to as “embodiment”) will be described in detail with reference to the drawings. In the following, 1. 1. Outline of OCT apparatus configuration 2. Configuration of OCT control device 3. Operation of OCT controller This will be described in detail in each chapter of screen display examples of the display device.

[1.OCT装置の構成の概要]
OCT装置(光干渉断層画像生成装置)の構成の概要について、OCT装置によって撮影する被写体を、歯科の患者の診断対象の歯牙であるものとして図1および図2を参照して説明する。図1および図2に示すように、OCT装置1は、光学ユニット部(光学ユニット)10と、診断プローブ部(プローブ)30と、制御ユニット部(制御ユニット)50と、を主に備える。
[1. Overview of OCT system configuration]
The outline of the configuration of the OCT apparatus (optical coherence tomographic image generation apparatus) will be described with reference to FIG. 1 and FIG. 2, assuming that a subject to be imaged by the OCT apparatus is a tooth to be diagnosed by a dental patient. As shown in FIGS. 1 and 2, the OCT apparatus 1 mainly includes an optical unit section (optical unit) 10, a diagnostic probe section (probe) 30, and a control unit section (control unit) 50.

<光学ユニット部>
光学ユニット部(光学ユニット)10は、一般的な光コヒーレンストモグラフィの各方式が適用可能な光源、光学系、検出部を備えている。図2に示すように、光学ユニット部10は、サンプル(被写体)Sにレーザ光を周期的に照射する光源11と、サンプルSの内部情報を検出するディテクタ(検出器)23と、光源11とディテクタ23との間の光路中に設けられた光ファイバや各種光学部品等を備えている。
<Optical unit section>
The optical unit (optical unit) 10 includes a light source, an optical system, and a detection unit to which each method of general optical coherence tomography can be applied. As shown in FIG. 2, the optical unit 10 includes a light source 11 that periodically irradiates a sample (subject) S with laser light, a detector (detector) 23 that detects internal information of the sample S, and a light source 11. An optical fiber and various optical components provided in the optical path between the detector 23 and the like are provided.

ここで、光学ユニット部10の概略を説明する。
光源11から射出された光は、光分割手段であるカップラ12により、計測光と参照光とに分けられる。計測光は、サンプルアーム13のサーキュレータ14から診断プローブ部30に入射する。この計測光は、診断プローブ部30のシャッタ31が開状態において、コリメータレンズ32、ガルバノミラー(走査機構)33を経て集光レンズ34によってサンプルSに集光され、そこで散乱、反射した後に再び集光レンズ34、ガルバノミラー33、コリメータレンズ32を経てサンプルアーム13のサーキュレータ14に戻る。戻ってきた計測光はカップラ16を介してディテクタ23に入力する。
Here, an outline of the optical unit unit 10 will be described.
The light emitted from the light source 11 is divided into measurement light and reference light by a coupler 12 which is a light dividing means. The measurement light enters the diagnostic probe unit 30 from the circulator 14 of the sample arm 13. This measurement light is condensed on the sample S by the condenser lens 34 through the collimator lens 32 and the galvanometer mirror (scanning mechanism) 33 when the shutter 31 of the diagnostic probe unit 30 is open, and is collected again after being scattered and reflected there. It returns to the circulator 14 of the sample arm 13 through the optical lens 34, the galvanometer mirror 33, and the collimator lens 32. The returned measurement light is input to the detector 23 via the coupler 16.

一方、カップラ12により分離された参照光は、レファレンスアーム17のサーキュレータ18からコリメータレンズ19を経て集光レンズ20によってレファレンスミラー21に集光され、そこで反射した後に再び集光レンズ20、コリメータレンズ19を経てサーキュレータ18に戻る。戻ってきた参照光はカップラ16を介してディテクタ23に入力する。つまり、カップラ16が、サンプルSで散乱、反射して戻ってきた計測光と、レファレンスミラー21で反射した参照光とを合波するので、合波により干渉した光(干渉光)をディテクタ23がサンプルSの内部情報として検出することができる。なお、サンプルアーム13の偏光コントローラ15、および、レファレンスアーム17の偏光コントローラ22は、それぞれ、診断プローブ部30を含むOCT装置1内部に生じた偏光を、より偏光の少ない状態に戻すために設置されている。   On the other hand, the reference light separated by the coupler 12 passes through the collimator lens 19 from the circulator 18 of the reference arm 17 and is condensed on the reference mirror 21 by the condenser lens 20, and after being reflected there, is again collected into the condenser lens 20 and the collimator lens 19. After that, the flow returns to the circulator 18. The returned reference light is input to the detector 23 via the coupler 16. That is, since the coupler 16 combines the measurement light scattered and reflected by the sample S and the reference light reflected by the reference mirror 21, the detector 23 detects the light (interference light) interfered by the combination. It can be detected as internal information of the sample S. Note that the polarization controller 15 of the sample arm 13 and the polarization controller 22 of the reference arm 17 are each installed to return the polarized light generated inside the OCT apparatus 1 including the diagnostic probe unit 30 to a state with less polarization. ing.

光源11としては、例えばSS−OCT方式用のレーザ光源を用いることができる。
この場合、光源11は、例えば、中心波長1310nm、掃引波長幅100nm、掃引速度50kHz、可干渉距離(コヒーレント長)が14mmの性能のものが好ましい。ここで、可干渉距離とは、パワースペクトルの減衰が6dBとなるときの距離に相当する。なお、可干渉距離は10mm以上48mm未満の高コヒーレントなものが好ましいが、これに限定されるものではない。被写体が例えば臼歯の場合、その深さ方向(光軸方向)のより深い位置のデータまで取得できることが好ましく、10mm以上あれば、歯牙特有のもの(う蝕等)を撮影することが可能だからである。また、48mm以上の可干渉距離を有する光源を搭載するOCT装置は理論上可能であるが、この光源は波数(波長)を階段状に掃引するというSS−OCT方式であるため、掃引速度や分解能などを含めた総合的性能をこの光源に求めると、光源自体の製作が困難になるため可干渉距離を48mm未満とするのが現実的である。
As the light source 11, for example, a laser light source for SS-OCT method can be used.
In this case, it is preferable that the light source 11 has a performance with a center wavelength of 1310 nm, a sweep wavelength width of 100 nm, a sweep speed of 50 kHz, and a coherence distance (coherent length) of 14 mm. Here, the coherent distance corresponds to a distance when the attenuation of the power spectrum is 6 dB. The coherent distance is preferably a highly coherent distance of 10 mm or more and less than 48 mm, but is not limited thereto. For example, when the subject is a molar, it is preferable to acquire data at a deeper position in the depth direction (optical axis direction), and if it is 10 mm or more, it is possible to photograph a tooth-specific item (such as caries). is there. Although an OCT apparatus equipped with a light source having a coherence distance of 48 mm or more is theoretically possible, this light source is an SS-OCT system that sweeps the wave number (wavelength) stepwise, so that the sweep speed and resolution are reduced. If the overall performance including the above is required for this light source, it is difficult to manufacture the light source itself, so it is realistic to set the coherence distance to less than 48 mm.

<診断プローブ部>
診断プローブ部(プローブ)30は、レーザ光を2次元走査するガルバノミラー(走査機構)33を含み、光学ユニット部10からのレーザ光をサンプルSに導くと共に、サンプルSで反射した光を光学ユニット部10に導くものである。
<Diagnostic probe part>
The diagnostic probe unit (probe) 30 includes a galvanometer mirror (scanning mechanism) 33 that two-dimensionally scans the laser beam, guides the laser beam from the optical unit unit 10 to the sample S, and reflects the light reflected by the sample S to the optical unit. It leads to the part 10.

診断プローブ部30は、ケーブル60(図1参照)により、光学ユニット部10および制御ユニット部50に接続されている。ケーブル60は、光学ユニット部10に接続された光ファイバと、制御ユニット部50に接続された通信線とを内蔵している。   The diagnostic probe unit 30 is connected to the optical unit unit 10 and the control unit unit 50 by a cable 60 (see FIG. 1). The cable 60 includes an optical fiber connected to the optical unit unit 10 and a communication line connected to the control unit unit 50.

撮影中以外のときには、診断プローブ部30を、図1(a)に示すように、OCT装置1の上部に配置された表示装置54の下部側から水平方向に延伸した単関節アーム70の先端のホルダに保持させておく。これにより、収納時には、長いケーブル60であってもケーブルを捻じったりすることなく収納し、収納スペースを低減することができる。   At times other than during imaging, the diagnostic probe unit 30 is attached to the tip of the single joint arm 70 extending in the horizontal direction from the lower side of the display device 54 disposed at the upper portion of the OCT apparatus 1 as shown in FIG. Hold it in the holder. Thereby, at the time of accommodation, even if it is the long cable 60, it can accommodate without twisting a cable, and a storage space can be reduced.

一方、撮影時には、利用者は、診断プローブ部30を単関節アーム70のホルダから外して把持し、手振れ防止等のため診断プローブ部30を患者に対して当接させる。このとき利用者の両手が塞がっていたとしても撮影開始ボタンを操作するために、制御ユニット部50に有線または無線で通信可能に接続されたフットコントローラ80(図1参照)を用いることもできる。   On the other hand, at the time of imaging, the user removes and grasps the diagnostic probe unit 30 from the holder of the single joint arm 70 and brings the diagnostic probe unit 30 into contact with the patient to prevent camera shake. At this time, the foot controller 80 (see FIG. 1) connected to the control unit 50 in a wired or wireless manner can be used to operate the photographing start button even if both hands of the user are blocked.

図1(b)に示すOCT装置1Aは、撮影中以外のときには、診断プローブ部30を、OCT装置1Aの上部に配置された表示装置54の上部側から水平方向に延伸した多関節アーム70Aの先端のホルダに保持させておくことができるようにした点以外は、図1(a)に示すOCT装置1と同様なものである。多関節アーム70Aは、単関節アーム70に比べて、基端から先端のホルダまでの長さが長く、床からより高い位置に配置されている。そのため、ケーブル60の垂れ下がりが低減できる。このようにケーブル60が床に着かないメリットとして、衛生的である点が挙げられる。また、これにより、操作性を向上させ、垂れ下がったケーブル60を誤って踏んだりすることを防止できる。   When the OCT apparatus 1A shown in FIG. 1B is not in the middle of imaging, the diagnostic probe unit 30 includes an articulated arm 70A that extends horizontally from the upper side of the display device 54 disposed on the OCT apparatus 1A. The OCT apparatus 1 is the same as the OCT apparatus 1 shown in FIG. 1A except that it can be held by the tip holder. The articulated arm 70A has a longer length from the base end to the distal end holder than the single articulated arm 70, and is arranged at a higher position from the floor. Therefore, the drooping of the cable 60 can be reduced. As a merit that the cable 60 does not reach the floor in this way, a sanitary point can be mentioned. This also improves operability and prevents the cable 60 that has dropped from being stepped on by mistake.

診断プローブ部30に設けられたガルバノミラー33としては、詳細には、図4(b)に示すように、X方向ガルバノミラー33Xと、Y方向ガルバノミラー33Yとが設けられている。光源11から照射されたレーザ光は、X方向ガルバノミラー33Xと、Y方向ガルバノミラー33Yとを介してサンプルS(図2参照、以下同様)に照射され、診断プローブ部30のノズル先端(図4(b)において左端)が正対するサンプルS表面から内部に進む深さ方向(A方向)の内部情報をディテクタ23が取得する。後記するように1回のスキャンで1152ポイントからなるA方向のデータ(以下、Aラインデータという)を取得し、その後の周波数解析の画像処理(FFT処理)を行い、A方向のデータのFFT処理結果として1024点の各データ(以下、Aライン(1024点FFT)と表記する)を取得する。   Specifically, as shown in FIG. 4B, the galvano mirror 33 provided in the diagnostic probe unit 30 is provided with an X-direction galvanometer mirror 33X and a Y-direction galvanometer mirror 33Y. Laser light emitted from the light source 11 is applied to the sample S (see FIG. 2; the same applies hereinafter) via the X-direction galvanometer mirror 33X and the Y-direction galvanometer mirror 33Y, and the nozzle tip of the diagnostic probe unit 30 (FIG. 4). The detector 23 obtains internal information in the depth direction (A direction) that proceeds inward from the surface of the sample S facing the left end in (b). As will be described later, data in the A direction consisting of 1152 points (hereinafter referred to as A line data) is acquired in one scan, and then image processing (FFT processing) of frequency analysis is performed to perform FFT processing of the data in the A direction. As a result, each data of 1024 points (hereinafter referred to as A line (1024 points FFT)) is acquired.

ここで、X方向およびY方向とは、診断プローブ部30のノズル先端(図4(b)において左端)が正対するサンプルSの表面(図4(a)参照)において横方向(X軸方向、図4(a)における左右方向)および縦方向(Y軸方向、図4(a)における上下方向)に対応する。   Here, the X direction and the Y direction refer to the lateral direction (X axis direction, X axis direction, Y) on the surface of the sample S (see FIG. 4A) that the nozzle tip of the diagnostic probe unit 30 (the left end in FIG. 4B) faces directly. This corresponds to the horizontal direction in FIG. 4A and the vertical direction (Y-axis direction, vertical direction in FIG. 4A).

X方向ガルバノミラー33Xは、コリメータレンズ32側に設けられている。X方向ガルバノミラー33Xは、ミラー面(A−V平面)を、A方向を軸としてモータ駆動により回転するものである。このとき、取得されるデータの方向は、サンプルSの表面において横方向(X軸方向)のデータであり、B方向のデータとなる。仮にガルバノミラーの動作回転角が例えば−3°〜+3°で128ポイントのB方向のデータが必要な場合、後記するように158ポイントのB方向のデータ(以下、Bラインデータという)を取得する。   The X-direction galvanometer mirror 33X is provided on the collimator lens 32 side. The X-direction galvanometer mirror 33X rotates a mirror surface (A-V plane) by motor drive with the A direction as an axis. At this time, the direction of the acquired data is data in the horizontal direction (X-axis direction) on the surface of the sample S, and is data in the B direction. If the operation rotation angle of the galvano mirror is, for example, -3 ° to + 3 ° and 128-point B-direction data is required, 158-point B-direction data (hereinafter referred to as B-line data) is acquired as described later. .

Y方向ガルバノミラー33Yは、集光レンズ34側に設けられ、ミラー面(B−V平面)を、B方向を軸としてモータ駆動により回転するものである。このとき、取得されるデータの方向は、サンプルSの表面において縦方向(Y軸方向)のデータであり、V方向のデータ(以下、Vラインデータという)となる。   The Y-direction galvanometer mirror 33Y is provided on the condensing lens 34 side, and rotates the mirror surface (BV plane) by motor drive with the B direction as an axis. At this time, the direction of the acquired data is data in the vertical direction (Y-axis direction) on the surface of the sample S, and is data in the V direction (hereinafter referred to as V line data).

<制御ユニット部>
制御ユニット部(制御ユニット)50は、図2に示すように、AD変換回路51と、DA変換回路52と、ガルバノミラー制御回路53と、表示装置54と、OCT制御装置100とを備える。
<Control unit section>
As shown in FIG. 2, the control unit unit (control unit) 50 includes an AD conversion circuit 51, a DA conversion circuit 52, a galvano mirror control circuit 53, a display device 54, and an OCT control device 100.

AD変換回路51は、ディテクタ(検出器)23のアナログ出力信号をデジタル信号に変換するものである。本実施形態では、AD変換回路51は、光源11であるレーザ出力装置から出力されるトリガ(trigger)に同期して信号の収得を開始し、同じくレーザ出力装置から出力されるクロック信号ckのタイミングに合わせて、ディテクタ(検出器)23のアナログ出力信号を収得し、デジタル信号に変換する。このデジタル信号は、OCT制御装置100に入力する。   The AD conversion circuit 51 converts an analog output signal of the detector (detector) 23 into a digital signal. In the present embodiment, the AD conversion circuit 51 starts acquisition of a signal in synchronization with a trigger output from the laser output device that is the light source 11, and the timing of the clock signal ck that is also output from the laser output device. At the same time, the analog output signal of the detector (detector) 23 is acquired and converted into a digital signal. This digital signal is input to the OCT controller 100.

DA変換回路52は、OCT制御装置100のデジタル出力信号をアナログ信号に変換するものである。本実施形態では、DA変換回路52は、光源11であるレーザ出力装置から出力されるトリガ(trigger)に同期して、OCT制御装置100のデジタル信号をアナログ信号に変換する。このアナログ信号は、ガルバノミラー制御回路53に入力する。   The DA conversion circuit 52 converts the digital output signal of the OCT control apparatus 100 into an analog signal. In the present embodiment, the DA conversion circuit 52 converts the digital signal of the OCT control device 100 into an analog signal in synchronization with a trigger output from the laser output device that is the light source 11. This analog signal is input to the galvanometer mirror control circuit 53.

ガルバノミラー制御回路53は、診断プローブ部30のガルバノミラー33を制御するドライバである。ガルバノミラー制御回路53は、OCT制御装置100のアナログ出力信号に基づいて、光源11から出照されるレーザの出力周期に同期して、X方向ガルバノミラー33XまたはY方向ガルバノミラー33Yのモータを駆動または停止させるモータ駆動信号を出力する。   The galvanometer mirror control circuit 53 is a driver that controls the galvanometer mirror 33 of the diagnostic probe unit 30. The galvano mirror control circuit 53 drives the motor of the X direction galvano mirror 33X or the Y direction galvano mirror 33Y in synchronization with the output period of the laser emitted from the light source 11 based on the analog output signal of the OCT control device 100. Alternatively, a motor drive signal for stopping is output.

ガルバノミラー制御回路53は、X方向ガルバノミラー33Xの軸を回転させてミラー面の角度を変更する処理と、Y方向ガルバノミラー33Yの軸を回転させてミラー面の角度を変更する処理と、を異なるタイミングで行う。ガルバノミラー制御回路53のこれらの処理を、単に、ガルバノミラーX,Y軸変更と呼ぶ。ガルバノミラーX,Y軸変更を行うタイミングの例については後記する。   The galvano mirror control circuit 53 performs processing for changing the angle of the mirror surface by rotating the axis of the X direction galvano mirror 33X, and processing for changing the angle of the mirror surface by rotating the axis of the Y direction galvano mirror 33Y. Do it at different times. These processes of the galvanometer mirror control circuit 53 are simply referred to as galvanometer mirror X and Y axis changes. An example of timing for changing the galvanometer mirror X and Y axes will be described later.

表示装置54は、OCT制御装置100によって生成される光干渉断層画像(以下、OCT画像という)を表示するものである。表示装置54は、例えば、液晶ディスプレイ(LCD:Liquid Crystal Display)、EL(Electronic Luminescence)、CRT(Cathode Ray Tube)、PDP(Plasma Display Panel)等から構成される。   The display device 54 displays an optical coherence tomographic image (hereinafter referred to as an OCT image) generated by the OCT control device 100. The display device 54 includes, for example, a liquid crystal display (LCD), an EL (Electronic Luminescence), a CRT (Cathode Ray Tube), a PDP (Plasma Display Panel), and the like.

OCT制御装置100は、OCT装置1の制御装置であって、レーザ光に同期してガルバノミラー33を制御することで撮影を行うと共に、ディテクタ23の検出信号を変換したデータからサンプルSのOCT画像を生成する制御を行うものである。   The OCT control apparatus 100 is a control apparatus for the OCT apparatus 1 and performs imaging by controlling the galvanometer mirror 33 in synchronization with the laser beam, and also converts the detection signal of the detector 23 into an OCT image of the sample S. The control which produces | generates is performed.

[2.OCT制御装置の構成]
OCT制御装置100は、図3に示すように、入出力手段110と、記憶手段120と、演算手段130と、を備えたコンピュータと、このコンピュータにインストールされたプログラムとから構成される。
[2. Configuration of OCT controller]
As shown in FIG. 3, the OCT control apparatus 100 includes a computer including an input / output unit 110, a storage unit 120, and a calculation unit 130, and a program installed in the computer.

入出力手段110は、外部との各種情報の送受信を行うインタフェースである。
記憶手段120は、上記プログラム等の予め記憶したデータ、マウス等の入力装置Mから入力された患者個人情報122、演算手段130による演算処理結果(例えば画像情報123)、その他の各種情報を記憶するために、RAM(Random Access Memory)やROM(Read Only Memory)等のメモリやハードディスク等を備える。
The input / output unit 110 is an interface that transmits and receives various types of information to and from the outside.
The storage unit 120 stores prestored data such as the above-described program, patient personal information 122 input from the input device M such as a mouse, calculation processing results (for example, image information 123) by the calculation unit 130, and other various types of information. For this purpose, a memory such as a RAM (Random Access Memory) and a ROM (Read Only Memory), a hard disk, and the like are provided.

演算手段130は、例えばCPU(Central Processing Unit)やGPU(Graphics Processing Unit)等から構成され、撮影制御手段140と、画像処理手段150と、ファイル作成処理手段160とを備える。   The calculation means 130 is composed of, for example, a CPU (Central Processing Unit), a GPU (Graphics Processing Unit), and the like, and includes a photographing control means 140, an image processing means 150, and a file creation processing means 160.

撮影制御手段140は、外部からの入力に基づいて、予め定められた撮影モードの撮影を行うものであって、第1撮影制御手段141と、第2撮影制御手段142と、走査エリア選択制御手段143と、を備える。   The imaging control unit 140 performs imaging in a predetermined imaging mode based on an external input. The imaging control unit 140 includes a first imaging control unit 141, a second imaging control unit 142, and a scanning area selection control unit. 143.

第1撮影制御手段141は、サンプルSの内部情報を測定するためにガルバノミラー33にサンプルSの撮影対象範囲を所定ピッチで走査させる測定指示の入力を受け付けたと判別したときに撮影を開始し、当該所定ピッチに応じた撮影時間で撮影を終了する制御を行うものである。この第1撮影制御手段141は、画像処理手段150に対して、撮影により取得された検出信号を画像処理させる。この測定指示に基づいて、ガルバノミラー33が所定ピッチで走査して取得した検出信号を画像処理手段150によって画像処理することによって、所定の解像度でサンプルSの光干渉断層画像を表示装置54に表示することができる。この測定指示で動作するモードは、予め定められた撮影モードの1つである。   The first imaging control unit 141 starts imaging when it is determined that an input of a measurement instruction for scanning the imaging target range of the sample S at a predetermined pitch is received by the galvanometer mirror 33 in order to measure the internal information of the sample S. Control for ending the shooting at the shooting time corresponding to the predetermined pitch is performed. The first photographing control unit 141 causes the image processing unit 150 to perform image processing on the detection signal acquired by photographing. Based on this measurement instruction, the image processing means 150 performs image processing on the detection signal obtained by scanning the galvano mirror 33 at a predetermined pitch, thereby displaying the optical coherence tomographic image of the sample S on the display device 54 at a predetermined resolution. can do. The mode that operates according to this measurement instruction is one of the predetermined shooting modes.

本実施形態では、この撮影モードに、光源11の掃引速度50kHzのときに、一例として、200測定、300測定、400測定の3つの測定モードを備えることとした。
200測定時には、サンプルSの表面に対応した、200×200ピクセルのポイントにてAラインデータを取得し、その画像情報を表示させる。
300測定時には、サンプルSの表面に対応した、300×300ピクセルのポイントにてAラインデータを取得し、その画像情報を表示させる。
400測定時には、サンプルSの表面に対応した、400×400ピクセルのポイントにてAラインデータを取得し、その画像情報を表示させる。
ここで、いずれかの測定モードの撮影により取得された検出信号は、画像処理手段150で画像処理される。
In the present embodiment, the imaging mode includes three measurement modes of 200 measurement, 300 measurement, and 400 measurement as an example when the light source 11 has a sweep speed of 50 kHz.
At the time of 200 measurement, A line data is acquired at a point of 200 × 200 pixels corresponding to the surface of the sample S, and the image information is displayed.
At the time of 300 measurement, A line data is acquired at a point of 300 × 300 pixels corresponding to the surface of the sample S, and the image information is displayed.
At 400 measurement, A line data is acquired at a point of 400 × 400 pixels corresponding to the surface of the sample S, and the image information is displayed.
Here, the detection signal acquired by photographing in one of the measurement modes is subjected to image processing by the image processing means 150.

第2撮影制御手段142は、ガルバノミラー33に撮影対象範囲を前記所定ピッチよりも粗いピッチで走査させるプレビュー指示の入力を受け付けたと判別したときに撮影を開始し、プレビュー指示を解除する指示の入力を受け付けたと判別したときに撮影を終了する制御を行うものである。この第2撮影制御手段142は、画像処理手段150に対して、撮影により取得された検出信号を画像処理させる。このプレビュー指示に基づいて、ガルバノミラー33が前記所定ピッチよりも粗いピッチで走査して取得した検出信号を画像処理手段150によって画像処理することによって、前記所定の解像度よりも低い解像度でサンプルSの光干渉断層画像を表示装置54に表示することができる。なお、プレビュー指示により表示する低解像度の画像は、サンプルSにおける光軸に沿った方向(A方向のデータ)については、測定モードの解像度と同じである。このプレビュー指示で動作するモードは、予め定められた撮影モードの1つである。   The second shooting control unit 142 starts shooting when it determines that it has received an input of a preview instruction to cause the galvano mirror 33 to scan the shooting target range at a pitch coarser than the predetermined pitch, and inputs an instruction to cancel the preview instruction When it is determined that an image has been received, control for ending the shooting is performed. The second photographing control unit 142 causes the image processing unit 150 to perform image processing on the detection signal acquired by photographing. Based on the preview instruction, the detection signal obtained by scanning the galvano mirror 33 at a pitch coarser than the predetermined pitch is subjected to image processing by the image processing means 150, whereby the sample S is scanned at a resolution lower than the predetermined resolution. The optical coherence tomographic image can be displayed on the display device 54. Note that the low-resolution image displayed by the preview instruction is the same as the resolution in the measurement mode in the direction along the optical axis in the sample S (data in the A direction). The mode that operates in response to the preview instruction is one of predetermined shooting modes.

以下では、このモードをプレビューモードという。
本実施形態では、プレビューモードは、光源11の掃引速度50kHzのときに、サンプルSの表面に対応した、例えば128×128ピクセルのポイントにてAラインデータを取得し、その画像情報を表示させる。また、本実施形態では、プレビューモードは、前記した測定指示でいずれかの測定モードになるときに終了するものとする。つまり、プレビュー指示を解除する指示は、測定指示が兼用している。
Hereinafter, this mode is referred to as a preview mode.
In the present embodiment, the preview mode acquires A line data at points of, for example, 128 × 128 pixels corresponding to the surface of the sample S when the light source 11 has a sweep speed of 50 kHz, and displays the image information. In the present embodiment, the preview mode is terminated when any of the measurement modes is entered by the above-described measurement instruction. That is, the instruction to cancel the preview instruction is also used as the measurement instruction.

詳細は後記するが、本実施形態では、GUI画面上の操作ボタン「Preview」(図9参照)、または、操作ボタン「Measure」(図9参照)をマウス等の入力装置Mでクリックすることで、プレビュー指示または測定指示を撮影制御手段140に入力することができる。   Although details will be described later, in this embodiment, the operation button “Preview” (see FIG. 9) or the operation button “Measure” (see FIG. 9) on the GUI screen is clicked with the input device M such as a mouse. A preview instruction or a measurement instruction can be input to the imaging control unit 140.

また、本実施形態では、制御ユニット部50に有線または無線で通信可能に接続されたフットコントローラ80から、プレビュー指示または測定指示を撮影制御手段140に入力することもできるように構成した。具体的には、フットコントローラ80は、第1のスイッチおよび第2のスイッチを有し、利用者が足で第1のスイッチまたは第2のスイッチを操作したときに当該いずれかのスイッチに対応して第1のスイッチ信号または第2のスイッチ信号を撮影制御手段140に対して通知する。これにより、第2撮影制御手段142は、フットコントローラ80から第1のスイッチ信号の入力を受け付けたときに、プレビュー指示の入力を受け付けたと判別し、第2のスイッチ信号の入力を受け付けたときにプレビュー指示を解除する指示の入力を受け付けたと判別する。また、第1撮影制御手段141は、フットコントローラ80から第2のスイッチ信号の入力を受け付けたときに、測定指示の入力を受け付けたと判別する。本撮影時には、利用者は、手振れ防止等のため診断プローブ部30を患者に対して当接させる必要があるが、フットコントローラ80の制御をこのように行うことで、利用者の両手が塞がっていたとしても、フットコントローラ80を足で踏むことで、プレビュー指示を入力したり、測定指示を入力したりすることができる。   In the present embodiment, a preview instruction or a measurement instruction can be input to the imaging control unit 140 from the foot controller 80 that is connected to the control unit 50 so as to be wired or wirelessly communicable. Specifically, the foot controller 80 has a first switch and a second switch, and corresponds to any one of the switches when the user operates the first switch or the second switch with a foot. The first switch signal or the second switch signal is notified to the imaging control means 140. As a result, when receiving the first switch signal from the foot controller 80, the second imaging control unit 142 determines that the preview instruction input has been received, and when receiving the second switch signal input. It is determined that an instruction to cancel the preview instruction has been received. The first imaging control unit 141 determines that the input of the measurement instruction has been received when the input of the second switch signal is received from the foot controller 80. At the time of actual photographing, the user needs to bring the diagnostic probe unit 30 into contact with the patient in order to prevent camera shake, etc., but the user's hands are blocked by controlling the foot controller 80 in this way. Even if the foot controller 80 is stepped on with a foot, a preview instruction or a measurement instruction can be input.

フットコントローラ80は、例えば、足で操作するオン/オフ切り替え可能なペダル(一般的なフットスイッチ)を第1および第2のスイッチにそれぞれ対応して2つ並列に配置された並列方式のものでもよいし、足で操作する1つのペダル(フットスイッチ)で第1のスイッチよび第2のスイッチを兼用する2段階踏込方式のものでもよい。
並列方式の場合、利用者は、プレビュー指示と測定指示との各操作に応じて、フットスイッチを踏み込む。
2段階踏込方式の場合、利用者は、フットスイッチを1段階踏み込んだときに当該踏み込みに対応した第1のスイッチ信号が撮影制御手段140に対して通知される。また、利用者が、1段階目よりも深く踏み込んだときに第2のスイッチ信号が撮影制御手段140に対して通知される。以下では、フットコントローラ80は、2段階踏込方式であるものとして説明する。
The foot controller 80 may be, for example, a parallel type in which two pedals (general foot switches) that can be switched on / off operated with a foot are arranged in parallel corresponding to the first and second switches, respectively. good it may be of two-stage depression method also serves as a second switch and the first switch contact in one pedal operated by a foot (foot switch).
In the case of the parallel system, the user depresses the foot switch in accordance with each operation of the preview instruction and the measurement instruction.
In the case of the two-step depression method, when the user depresses the foot switch by one step, a first switch signal corresponding to the depression is notified to the imaging control means 140. In addition, when the user steps deeper than the first step, the second switch signal is notified to the imaging control unit 140. Hereinafter, the foot controller 80 will be described as being a two-step depression method.

走査エリア選択制御手段143は、サンプルSの撮影対象範囲として、予め定められた広さの異なる複数のエリアの中から利用者によって選択されたエリアの入力を受け付け、受け付けたエリアにしたがってガルバノミラー33で走査する範囲を選択する制御を行うものである。この走査エリア選択制御手段143は、光源11から出照されるレーザの出力周期に同期した制御信号(アナログ信号)をガルバノミラー制御回路53に出力する。   The scanning area selection control unit 143 accepts an input of an area selected by the user from a plurality of areas having different predetermined areas as the imaging target range of the sample S, and the galvano mirror 33 according to the accepted area. The control for selecting the scanning range is performed. The scanning area selection control unit 143 outputs a control signal (analog signal) synchronized with the output period of the laser emitted from the light source 11 to the galvanometer mirror control circuit 53.

図4(a)に示す例では、ガルバノミラー33で走査する範囲として、サンプルSの表面が最も狭い範囲(S:small)、中くらいの範囲(M:middle)、最も広い範囲(L:large)の3段階から選択できることとした。この場合、X方向ガルバノミラー33XおよびY方向ガルバノミラー33Yの動作回転角が例えば−1°〜+1°の範囲、−2°〜+2°の範囲、−3°〜+3°の範囲のように設定することで、SMLの3段階の収録エリアを指定することができる。最も狭い範囲に対応したS撮影によれば、最も広い範囲に対応したL撮影のときに取得する画像よりも高解像度の画像を取得することができる。例えば、前記した400測定時(400×400ピクセルのポイント)の測定モードを選択した場合、走査エリアが最も狭い範囲Sでは動作回転角−1°〜+1°の範囲で400×400ピクセルの撮影となる。この400測定時の測定モードにおいて、走査エリアが最も広い範囲Lを選択した場合、動作回転角−3°〜+3°の範囲で400×400ピクセルの撮影となる。つまり、最も狭い範囲Sの場合、最も広い範囲Lに比較して単位面積当たりのピクセル数が多くなり、高分解能の画像を得ることができる。したがって最も広い範囲Lで撮影して、被写体における関心領域の狙いを定めてから、最も狭い範囲Sで絞り込むことで、狙った関心領域をより高解像度で表示することが可能となる。   In the example shown in FIG. 4A, as the range scanned by the galvanometer mirror 33, the surface of the sample S is the narrowest range (S: small), the middle range (M: middle), and the widest range (L: large). ) Can be selected from three stages. In this case, the operation rotation angles of the X-direction galvanometer mirror 33X and the Y-direction galvanometer mirror 33Y are set in a range of, for example, -1 ° to + 1 °, a range of -2 ° to + 2 °, and a range of -3 ° to + 3 °. By doing so, it is possible to designate a recording area in three stages of SML. According to the S shooting corresponding to the narrowest range, it is possible to acquire a higher resolution image than the image acquired during the L shooting corresponding to the widest range. For example, when the measurement mode at the time of 400 measurement (400 × 400 pixel points) is selected, in the range S where the scanning area is the narrowest, 400 × 400 pixel imaging is performed in the range of the operation rotation angle of −1 ° to + 1 °. Become. In the measurement mode at the time of 400 measurement, when the range L having the widest scanning area is selected, 400 × 400 pixels are imaged in the operation rotation angle range of −3 ° to + 3 °. That is, in the narrowest range S, the number of pixels per unit area is larger than that in the widest range L, and a high-resolution image can be obtained. Therefore, it is possible to display the targeted region of interest at a higher resolution by photographing in the widest range L, determining the target of the region of interest in the subject, and then narrowing down in the narrowest range S.

画像処理手段150は、撮影により取得された検出信号を画像処理するものである。
画像処理手段150は、サンプルSを撮影して取得したデータから、サンプルSにおける光軸に沿った方向の断層面のOCT画像と、サンプルSの光軸に垂直な方向のスキャン面の2次元画像と、サンプルSの3D画像と、をそれぞれ生成し、生成した各画像を当該サンプルSの画像情報として表示装置54の1画面表示において表示させる制御を行う。このために、画像処理手段150は、図3に示すように、オンファス画像生成手段151と、OCT画像生成手段152と、レンダリング手段153と、断層位置ライン生成手段154と、を備える。
The image processing means 150 performs image processing on the detection signal acquired by photographing.
The image processing unit 150 obtains an OCT image of the tomographic plane in the direction along the optical axis in the sample S and a two-dimensional image of the scan plane in the direction perpendicular to the optical axis of the sample S from the data acquired by photographing the sample S. And a 3D image of the sample S are generated, and control is performed to display each generated image as image information of the sample S on a one-screen display of the display device 54. For this purpose, as shown in FIG. 3, the image processing unit 150 includes an on-face image generation unit 151, an OCT image generation unit 152, a rendering unit 153, and a tomographic position line generation unit 154.

オンファス画像生成手段151は、サンプルSにおける光軸に垂直な方向(B方向、V方向)のスキャン面の2次元画像として、レーザ光が照射されたサンプルSの表面の情報と、サンプルSにおける光軸に沿った方向(A方向)の情報とが合わさった画像であるオンファス画像を生成するものである。
本実施形態では、オンファス画像生成手段151は、サンプルSを撮影して取得したサンプルSにおける光軸に沿った方向のそれぞれのデータ(後記するAラインデータ)で示される強度を平均化した値を、ガルバノミラー33で走査する2次元方向に対してそれぞれ求めることで、オンファス画像を生成することとした。生成されたオンファス画像は表示装置54に表示される。オンファス画像を生成する処理の流れについては後記する。なお、後記するように、オンファス画像を生成する過程で、サンプルSの3D画像が生成される。
The on-face image generation means 151 includes information on the surface of the sample S irradiated with the laser light and the light in the sample S as a two-dimensional image of the scan plane in the direction (B direction, V direction) perpendicular to the optical axis in the sample S. An on-face image, which is an image combined with information in a direction along the axis (direction A), is generated.
In the present embodiment, the on-face image generation unit 151 averages the values indicated by the respective data (A-line data described later) in the direction along the optical axis in the sample S acquired by photographing the sample S. The on-face image is generated by obtaining each of the two-dimensional directions scanned by the galvanometer mirror 33. The generated on-face image is displayed on the display device 54. The process flow for generating an on-face image will be described later. As will be described later, a 3D image of the sample S is generated in the process of generating the on-face image.

OCT画像生成手段152は、サンプルSを撮影して取得したデータから、サンプルSにおける光軸に沿った方向の断層面のOCT画像(光干渉断層画像)を生成するものである。生成されたOCT画像は表示装置54に表示される。OCT画像を生成する処理の流れについては後記する。   The OCT image generation unit 152 generates an OCT image (optical coherence tomographic image) of a tomographic plane in the direction along the optical axis in the sample S from data acquired by photographing the sample S. The generated OCT image is displayed on the display device 54. The process flow for generating the OCT image will be described later.

レンダリング手段153は、撮影後に記憶手段120に保存されたデータから、指定されたサンプルSの3D画像をレンダリングにより作成し、表示装置54に表示させる。
断層位置ライン生成手段154は、表示装置54に表示されるオンファス画像上にOCT画像の断層位置をライン状に描画して重畳するものである。
本実施形態では、OCT画像生成手段152は、断層位置ライン生成手段154で生成された断層位置のライン901(図9中央の下側の画面参照)に対する選択および移動の指示を受け付け、選択および移動されたラインの情報に基づいて、ディテクタ23の検出信号を変換したデータからOCT画像(図9中央の上側の画面参照)を生成する。
The rendering unit 153 creates a 3D image of the designated sample S from the data stored in the storage unit 120 after shooting, and displays the 3D image on the display device 54.
The tomographic position line generation unit 154 draws and superimposes the tomographic position of the OCT image in a line on the on-face image displayed on the display device 54.
In the present embodiment, the OCT image generation unit 152 receives an instruction to select and move the tomographic position line 901 generated by the tomographic position line generation unit 154 (see the lower screen in the center of FIG. 9), and selects and moves. Based on the line information, an OCT image (see the upper screen in the center of FIG. 9) is generated from the data obtained by converting the detection signal of the detector 23.

また、本実施形態では、断層位置ライン生成手段154は、オンファス画像上に表示されたライン901(図9中央の下側の画面参照)に同期して表示装置54に表示されるサンプルSの3D画像上にOCT画像の断層位置をライン状に描画して重畳することとした(図9左側の画面参照)。
OCT画像生成手段152は、表示装置54に表示された3D画像において、断層位置のライン901に対する選択および移動の指示を受け付け、選択および移動されたラインの情報に基づいて、ディテクタ23の検出信号を変換したデータからOCT画像を生成し、3D画像を切り欠いて露出させた当該3D画像のライン901に沿った断層面上に重畳する(図9左側の画面参照)。
Further, in the present embodiment, the tomographic position line generation unit 154 performs 3D of the sample S displayed on the display device 54 in synchronization with the line 901 (see the lower screen in the center of FIG. 9) displayed on the Onface image. The tomographic position of the OCT image is drawn and superimposed on the image in a line (see the screen on the left side of FIG. 9).
In the 3D image displayed on the display device 54, the OCT image generation unit 152 receives an instruction to select and move the line 901 at the tomographic position, and outputs a detection signal from the detector 23 based on the information on the selected and moved line. An OCT image is generated from the converted data, and is superimposed on a tomographic plane along the line 901 of the 3D image that is exposed by cutting out the 3D image (see the screen on the left side of FIG. 9).

ファイル作成処理手段160は、患者の診断対象の歯牙であるサンプルSを撮影する前に、利用者によってマウス等の入力装置Mから入力された当該患者の個人情報や撮影対象の歯番等の患者個人情報122を含む患者ファイル121を作成するものである。この入力操作で動作するモードは、入力モードである。   The file creation processing unit 160, before photographing the sample S, which is a tooth to be diagnosed by the patient, the patient's personal information input by the user from the input device M such as a mouse or the patient's tooth number to be photographed. A patient file 121 including personal information 122 is created. The mode that operates by this input operation is the input mode.

ファイル作成処理手段160は、利用者による保存操作にしたがって、患者ファイル121において、撮影前に入力された患者個人情報122と、撮影された画像情報123とを紐付けて記憶手段120に格納する。この保存操作で動作するモードは、保存モードである。なお、記憶される患者ファイル121の数は任意である。   The file creation processing unit 160 stores the patient personal information 122 input before imaging and the captured image information 123 in the storage unit 120 in association with the patient file 121 in accordance with the saving operation by the user. The mode that operates in this saving operation is the saving mode. The number of stored patient files 121 is arbitrary.

ファイル作成処理手段160は、利用者による検索操作にしたがって、患者ファイル121に保存されている、撮影された画像情報123を検索して表示装置54に表示させる。この検索操作で動作するモードは、検索モードである。   The file creation processing unit 160 searches the captured image information 123 stored in the patient file 121 and displays the image information 123 on the display device 54 in accordance with a search operation by the user. A mode that operates in this search operation is a search mode.

[3.OCT制御装置の動作]
<動作モード>
本実施形態のOCT制御装置100の動作モードの概略について説明する。
≪プレビューモード≫
OCT制御装置100は、外部から、プレビュー指示の入力を受け付けたと判別したときに撮影を開始し、測定指示の入力を受け付けたと判別したときに撮影を終了する。また、OCT制御装置100は、プレビューモード時の撮影により取得された検出信号を画像処理する。表示装置54における画面表示例を図9に示す。なお、詳細については後記するが、図9はオンライン画面を示す。ここで、オンラインとは、診断プローブ部30−光学ユニット部10−制御ユニット部50−表示装置54のラインが繋がっていて、診断プローブ部30で取得した情報をそのままリアルタイムで表示装置54に表示することを意味する。
[3. Operation of OCT controller]
<Operation mode>
The outline of the operation mode of the OCT control apparatus 100 of this embodiment is demonstrated.
≪Preview mode≫
The OCT control apparatus 100 starts imaging when it is determined that an input of a preview instruction is received from the outside, and ends imaging when it is determined that an input of a measurement instruction is received. In addition, the OCT control apparatus 100 performs image processing on the detection signal acquired by photographing in the preview mode. An example of screen display on the display device 54 is shown in FIG. Although details will be described later, FIG. 9 shows an online screen. Here, online means that the line of the diagnostic probe unit 30 -the optical unit unit 10 -the control unit unit 50 -the display device 54 is connected, and the information acquired by the diagnostic probe unit 30 is displayed on the display device 54 in real time as it is. Means that.

≪測定モード≫
OCT制御装置100は、外部から、測定指示の入力を受け付けたと判別したときに撮影を開始し、所定の解像度に応じた撮影時間で撮影を終了する。また、OCT制御装置100は、測定モード時の撮影により取得された検出信号を画像処理する。表示装置54における画面表示例を図9および図10に示す。なお、詳細については後記するが、図9はオンライン画面、図10はオフライン画面を示す。ここで、オフラインとは、診断プローブ部30で取得した情報をそのまま表示装置54に表示するのではなく、前記したオンラインで取得して記憶手段120に格納した情報を、オンラインを一旦抜けて、その後、読み出して表示装置54に表示することを意味する。
≪Measurement mode≫
The OCT control apparatus 100 starts imaging when it is determined that an input of a measurement instruction is received from the outside, and ends imaging at an imaging time corresponding to a predetermined resolution. In addition, the OCT control apparatus 100 performs image processing on the detection signal acquired by imaging in the measurement mode. Examples of screen display on the display device 54 are shown in FIGS. Although details will be described later, FIG. 9 shows an online screen, and FIG. 10 shows an offline screen. Here, offline means that the information acquired by the diagnostic probe unit 30 is not displayed on the display device 54 as it is, but the information acquired online and stored in the storage unit 120 is temporarily removed from the online, , Which means reading out and displaying on the display device 54.

≪その他のモード≫
入力モードは、プレビューモードや測定モードの前に行う動作モードである。入力モードにおいて、OCT制御装置100は、外部から、患者の個人情報や撮影対象の歯番等の患者個人情報122の入力を受け付け、患者ファイル121を作成する。
保存モードは、測定モードの後に行う動作モードである。保存モードにおいて、OCT制御装置100は、外部から、画像情報を保存する操作の入力を受け付け、患者ファイル121において、患者個人情報122と、撮影された画像情報123とを紐付ける。
検索モードは、保存モードの後に行う動作モードである。検索モードにおいて、OCT制御装置100は、外部から、画像情報を検索する操作の入力を受け付け、記憶手段120に記憶された患者ファイル121から所望の画像情報123を抽出して表示装置54に表示する。
≪Other modes≫
The input mode is an operation mode performed before the preview mode or the measurement mode. In the input mode, the OCT control apparatus 100 receives input of patient personal information 122 such as patient personal information and a tooth number to be imaged from the outside, and creates a patient file 121.
The storage mode is an operation mode performed after the measurement mode. In the storage mode, the OCT control apparatus 100 receives an input of an operation for storing image information from the outside, and associates the patient personal information 122 with the captured image information 123 in the patient file 121.
The search mode is an operation mode performed after the storage mode. In the search mode, the OCT control apparatus 100 accepts an input of an operation for searching for image information from the outside, extracts desired image information 123 from the patient file 121 stored in the storage unit 120, and displays it on the display device 54. .

<立体スキャンの概要>
OCT制御装置100が2次元のOCT画像を生成し、さらに立体のスキャンを行う手順について、図5および図6を参照(適宜図3参照)して説明する。
事前に、患者の歯牙(サンプルS)の位置付けを行う。また、利用者の操作に基づいて、走査エリア選択制御手段143は、ガルバノミラー33で走査する範囲を、例えば図4(a)に示す範囲S,M,Lの中から決定する。
<Overview of stereoscopic scanning>
A procedure in which the OCT control apparatus 100 generates a two-dimensional OCT image and further performs a stereoscopic scan will be described with reference to FIGS. 5 and 6 (see FIG. 3 as appropriate).
The patient's teeth (sample S) are positioned in advance. Further, based on the user's operation, the scanning area selection control unit 143 determines the range to be scanned by the galvano mirror 33 from, for example, the ranges S, M, and L shown in FIG.

図5(a)および図5(b)に示すAライン、Bライン、Vラインとは、図4(b)に示す診断プローブ部30のA軸、B軸、V軸に沿った方向を指している。図5(a)に示すAラインは、サンプルSの表面から深さ方向の断層情報(内部情報)を示すデータに相当し、Bラインは、サンプルSの幅方向の内部情報を示すデータに相当する。図5(b)に示すVラインは、サンプルSの奥行方向の内部情報を示すデータに相当する。予め定められた範囲のAライン、Bライン、Vラインの各データを取得すると、1ボリュームの立体(3D)のスキャンを行うことができる。   The A line, the B line, and the V line shown in FIGS. 5A and 5B indicate directions along the A axis, the B axis, and the V axis of the diagnostic probe unit 30 shown in FIG. 4B. ing. 5A corresponds to data indicating tomographic information (internal information) in the depth direction from the surface of the sample S, and B line corresponds to data indicating internal information in the width direction of the sample S. To do. The V line shown in FIG. 5B corresponds to data indicating internal information of the sample S in the depth direction. If each data of A line, B line, and V line in a predetermined range is acquired, one volume of solid (3D) can be scanned.

画像処理手段150のOCT画像生成手段152は、Aラインデータを取得する(ステップS1)。そして、ガルバノミラー制御回路53は、走査エリア選択制御手段143の制御の下、ガルバノミラーX,Y軸変更を適宜行う(ステップS2)。なお、タイミングの例については後記する。   The OCT image generation means 152 of the image processing means 150 acquires A line data (step S1). The galvano mirror control circuit 53 appropriately changes the galvano mirror X and Y axes under the control of the scanning area selection control means 143 (step S2). An example of timing will be described later.

そして、OCT画像生成手段152は、Aラインデータを1ボリューム取得したか否かを判別する(ステップS3)Aラインデータをまだ1ボリューム分取得していない場合(ステップS3:No)、OCT画像生成手段152は、ステップS1に戻る。一方、Aラインデータを1ボリューム取得した場合(ステップS3:Yes)、OCT画像生成手段152は、ウィンドウ処理を行う(ステップS4)。続いて、OCT画像生成手段152は、FFT演算を行う(ステップS5)。 Then, the OCT image generation unit 152 determines whether or not one volume of A line data has been acquired (step S3) . When the A line data for one volume has not yet been acquired (step S3: No), the OCT image generation unit 152 returns to step S1. On the other hand, when one volume of A line data has been acquired (step S3: Yes), the OCT image generation unit 152 performs window processing (step S4). Subsequently, the OCT image generation unit 152 performs an FFT operation (step S5).

<立体スキャンの具体例>
以下、立体スキャンの具体例について説明する。
本実施形態では、例えば、1152ポイントのAラインデータを取得する。この場合、診断プローブ部30のノズル先端に位置付けされたサンプルSの位置に合わせた立方体の仮想空間(一辺L)を想定し、その仮想空間のノズル側最表面を示す第0番目のポイントを波形データの開始点、仮想空間の深さ側の最表面を示す第1151番目のポイントを波形データの終了点として、1152ポイントのAラインデータを取得する。なお、各々の点が深さの位置を示すわけではない。
<Specific examples of stereoscopic scanning>
Hereinafter, a specific example of stereoscopic scanning will be described.
In the present embodiment, for example, A line data of 1152 points is acquired. In this case, assuming a cubic virtual space (one side L) aligned with the position of the sample S positioned at the nozzle tip of the diagnostic probe unit 30, the 0th point indicating the nozzle-side outermost surface of the virtual space has a waveform. 1152 point A line data is acquired with the 1151st point indicating the data start point and the outermost surface on the depth side of the virtual space as the end point of the waveform data. Note that each point does not indicate a depth position.

そして、収録されたデータが有限であることによる影響を最小化するために、窓関数を時間領域の計測信号に適用する(ウィンドウ処理を行う)。これにより、急激な推移のない連続的な波形が得られる。   Then, in order to minimize the influence due to the limited amount of recorded data, a window function is applied to the time domain measurement signal (window processing is performed). Thereby, a continuous waveform without a rapid transition is obtained.

そして、Aラインデータに対して周波数解析(FFT処理)ができるようにするため、また、FFT処理後のスペクトルの形を滑らかにするために、1152ポイントのAラインデータにゼロサプレスを行い2048ポイントのデータとする。つまり、1152ポイントのAラインデータに、896ポイントを追加し、追加した各ポイントの波形の振幅がすべて0として扱う。   In order to perform frequency analysis (FFT processing) on the A-line data, and to smooth the shape of the spectrum after the FFT processing, zero suppression is performed on the A-line data of 1152 points and 2048 points. Data. That is, 896 points are added to A line data of 1152 points, and the amplitude of the waveform at each added point is treated as 0.

そして、この連続的な2048ポイントからなる波形を周波数解析(FFT処理)することで、1024個の周波数成分が求められる。周波数解析の結果、波形データの中に周波数の低い成分が含まれている場合は浅い位置に、周波数の高い成分が含まれている場合は深い位置に反射体や散乱体が存在することが分かる。   Then, 1024 frequency components are obtained by performing frequency analysis (FFT processing) on the continuous waveform of 2048 points. As a result of frequency analysis, it is found that a reflector or scatterer exists at a shallow position when a low frequency component is included in the waveform data, and a deep position when a high frequency component is included in the waveform data. .

Y方向ガルバノミラー33Yが所定の回転角度のときに、X方向ガルバノミラー33Xの軸を僅かに回転させて、レーザの照射位置を、Bラインに沿って横方向(X軸方向)にずらし、Aラインデータを取得する。これを、Bラインの予め定めたポイント数(例えば128ポイント)と同じ回数だけ繰り返し、立体のスライス画像(A、Bラインデータ)を取得する。   When the Y-direction galvanometer mirror 33Y has a predetermined rotation angle, the axis of the X-direction galvanometer mirror 33X is slightly rotated to shift the laser irradiation position in the lateral direction (X-axis direction) along the B line. Get line data. This is repeated the same number of times as a predetermined number of points (for example, 128 points) for the B line, and a three-dimensional slice image (A, B line data) is acquired.

ここで、立体のスライス画像は、Aラインの1024個の振幅強度を1024個の画素のための輝度値に変換することで生成できる。輝度値を例えば12ビットで表すと、0〜4095の数値なので、1024個の振幅強度に、0〜4095のいずれかをあてはめておけばよい。   Here, the stereoscopic slice image can be generated by converting the 1024 amplitude intensities of the A line into luminance values for 1024 pixels. When the luminance value is expressed by 12 bits, for example, it is a numerical value of 0 to 4095, and any one of 0 to 4095 may be assigned to 1024 amplitude intensities.

さらに、Y方向ガルバノミラー33Yの軸を僅かに回転させて、レーザの照射位置を、Vラインに沿って縦方向(Y軸方向)にずらし、スライス画像(A、Bラインデータ)を取得していく。これを、Vラインの予め定めたポイント数(例えば128ポイント)と同じ回数だけ繰り返し、立体のデータを得る。   Further, the axis of the Y-direction galvanometer mirror 33Y is slightly rotated, the laser irradiation position is shifted in the vertical direction (Y-axis direction) along the V line, and slice images (A and B line data) are acquired. Go. This is repeated the same number of times as a predetermined number of points (for example, 128 points) on the V line, and solid data is obtained.

BラインおよびVラインの予め定めたポイント数として、例えばプレビュー時は128ポイント、計測時は、例えば200ポイント、300ポイント、400ポイントの中から選択できるようにする。   As a predetermined number of points for the B line and the V line, for example, 128 points can be selected during preview, and 200 points, 300 points, and 400 points can be selected during measurement.

<オンファス画像の生成処理>
ここでは、オンファス画像の生成処理について、図7を参照して説明する。
ステップS11〜S15の各処理は、ステップS1〜S5の各処理と同様なので、説明を省略する。続いて、画像処理手段150のオンファス画像生成手段151は、Aラインデータ分を加算する(ステップS16)。ここでは、AラインデータをFFT処理した結果として、例えば、1024個の周波数成分が求められている場合、1024個の周波数成分をすべて加算した総和を求める。
<Onface image generation processing>
Here, the on-face image generation processing will be described with reference to FIG.
Since each process of step S11-S15 is the same as each process of step S1-S5, description is abbreviate | omitted. Subsequently, the on-face image generation unit 151 of the image processing unit 150 adds the A line data (step S16). Here, as a result of FFT processing of the A line data, for example, when 1024 frequency components are obtained, a sum total of all 1024 frequency components is obtained.

そして、オンファス画像生成手段151は、Aラインデータの総和を平均化する(ステップS17)。ここでは、例えば、1024個の周波数成分が求められている場合、Aラインデータの総和を1024で除算して平均値を求める。これらステップS16,S17による周波数成分の平均化処理は、サンプルSの幅方向(Bライン)と、サンプルSの奥行方向(Vライン)とがなす2次元平面の画像(B×Vラインデータ)の1つの画素値を求める処理に相当する(図5(a)および図5(b)参照)。   Then, the on-face image generation means 151 averages the sum of the A line data (step S17). Here, for example, when 1024 frequency components are obtained, the sum of A line data is divided by 1024 to obtain an average value. The averaging process of the frequency components in steps S16 and S17 is performed on an image (B × V line data) of a two-dimensional plane formed by the width direction (B line) of the sample S and the depth direction (V line) of the sample S. This corresponds to a process for obtaining one pixel value (see FIGS. 5A and 5B).

そして、オンファス画像生成手段151は、周波数成分の平均化処理がB×Vラインデータ分終了したか否かを判別する(ステップS18)。B×Vラインデータ分終了していない場合(ステップS18:No)、オンファス画像生成手段151は、ステップS16に戻る。一方、B×Vラインデータ分終了した場合(ステップS18:Yes)、オンファス画像生成手段151は、処理を終了する。例えば、プレビュー時には、128×128ピクセルの解像度のオンファス画像が生成される。また、例えば、400×400計測時には、400×400ピクセルの解像度のオンファス画像が生成される。   Then, the on-face image generation means 151 determines whether or not the frequency component averaging processing has been completed for the B × V line data (step S18). If the processing has not been completed for the B × V line data (step S18: No), the on-face image generation unit 151 returns to step S16. On the other hand, when the processing is completed for the B × V line data (step S18: Yes), the on-face image generation unit 151 ends the process. For example, during preview, an on-face image with a resolution of 128 × 128 pixels is generated. Further, for example, when measuring 400 × 400, an on-face image having a resolution of 400 × 400 pixels is generated.

<画像処理のタイミングの具体例>
ここでは、画像処理のタイミングの具体例について、図8を参照して説明する。
図8は、本発明の実施形態に係るOCT制御装置100による画像処理のタイミングチャートの一例である。
図8(a)は、光源11が出力する走査トリガ(trigger:図2参照)を示す。
図8(b)は、DA変換回路52が出力する開始トリガ(アナログ出力)を示し、図8(a)と同様のパルス波形である。
図8(c)は、ガルバノミラー制御回路53がX方向ガルバノミラー33Xに出力するX方向のアナログ出力電圧を示す。
図8(d)は、ガルバノミラー制御回路53がY方向ガルバノミラー33Yに出力するY方向のアナログ出力電圧を示す。
図8(e)は、光源11が出力するクロック(ck:図2参照)であってOCT画像を生成するためのクロックを示す。
<Specific example of image processing timing>
Here, a specific example of image processing timing will be described with reference to FIG.
FIG. 8 is an example of a timing chart of image processing by the OCT control apparatus 100 according to the embodiment of the present invention.
FIG. 8A shows a scanning trigger (trigger: see FIG. 2) output from the light source 11.
FIG. 8B shows a start trigger (analog output) output from the DA conversion circuit 52, and has the same pulse waveform as that in FIG.
FIG. 8C shows the analog output voltage in the X direction output from the galvano mirror control circuit 53 to the X direction galvano mirror 33X.
FIG. 8D shows the analog output voltage in the Y direction output from the galvano mirror control circuit 53 to the Y direction galvano mirror 33Y.
FIG. 8E shows a clock (ck: see FIG. 2) output from the light source 11 for generating an OCT image.

この例では、光源11の掃引速度が50kHzであり、これに同期させて、X方向ガルバノミラー33Xの軸の僅かな動作(回転)と停止とを50kHz(パルス周期20us)で繰り返し行わせることとした。なお、usはマイクロ秒を表す。   In this example, the sweep speed of the light source 11 is 50 kHz, and in synchronization with this, slight movement (rotation) and stop of the axis of the X-direction galvanometer mirror 33X are repeatedly performed at 50 kHz (pulse period 20 us). did. Note that us represents microseconds.

図8(a)に示すSの時刻にて、プレビューまたは計測をスタートする。
スタート後の15パルスの期間を待って、図8(a)に示すAの時刻にて、立体スキャンを開始し、図8(a)に示すBの時刻にて、1ボリュームの立体スキャンを終了する。計測時は、Bの時刻で計測を終了する。プレビュー時は、Bの時刻に続いてAの時刻に戻って処理を繰り返す。
Preview or measurement is started at time S shown in FIG.
Waiting for a period of 15 pulses after the start, stereoscopic scanning starts at the time A shown in FIG. 8A, and one volume stereoscopic scanning ends at the time B shown in FIG. 8A. To do. At the time of measurement, the measurement ends at time B. At the time of preview, the process is repeated after returning to the time A after the time B.

図8(c)に示すように、X方向のアナログ出力電圧は、Aの時刻にて−Vxであり、Aの時刻から158パルス目の時刻にて+Vxとなり(ミラー往路)、その後30パルス目の時刻にて再び−Vxとなる(ミラー復路)。以下、1ボリュームの立体スキャンを終了するまで処理を繰り返す。   As shown in FIG. 8C, the analog output voltage in the X direction is −Vx at the time of A, becomes + Vx at the time of the 158th pulse from the time of A (mirror outward path), and then the 30th pulse. -Vx again at the time of (mirror return path). Thereafter, the processing is repeated until the one-dimensional stereoscopic scanning is completed.

図8(c)に示す158パルスは、Bラインの128ポイントに相当する。必要な128ポイントに対して、30ポイントだけ多くとって158ポイントのデータを取得する理由は、次の通りである。すなわち、ガルバノミラー33が最大振角度となる両端での位置の変化量が微少なため、両端のそれぞれ15ポイントのデータが実用に供することができないからである。   158 pulses shown in FIG. 8C correspond to 128 points on the B line. The reason why 158 points of data are acquired by 30 points more than the required 128 points is as follows. That is, since the amount of change in position at both ends where the galvano mirror 33 is at the maximum swing angle is very small, the data at 15 points at both ends cannot be put to practical use.

なお、Bラインの200ポイント計測時には、230パルス目の時刻にて+Vxとなり、300ポイント計測時には330パルス目の時刻、400ポイント計測時には430パルス目の時刻にて+Vxとなる。   Note that when measuring 200 points on the B line, it becomes + Vx at the time of the 230th pulse, at time of the 330th pulse when measuring 300 points, and at the time of the 430th pulse when measuring 400 points.

また、ミラー復路をミラー往路よりも短時間で移動させているのは、ミラー復路でのデータを使っていないからである。このとき、ガルバノミラー33の動作速度には制限(例えば±30°を振るのに最大で100Hz)があるために、ガルバノミラー33が壊れない程度の速さで戻す必要があるからである。   Also, the reason why the mirror return path is moved in a shorter time than the mirror return path is because data on the mirror return path is not used. At this time, the operating speed of the galvanometer mirror 33 is limited (for example, a maximum of 100 Hz for oscillating ± 30 °), and therefore it is necessary to return the galvanometer mirror 33 at such a speed as not to break.

図8(d)に示すように、Y方向のアナログ出力電圧は、Aの時刻から158パルス目の時刻まで−Vyであり、159パルス目(Bライン走査後)に僅かに変化し、以下、Bライン走査後に同様に僅かに変化し、1ボリュームの立体スキャンを終了する時刻の所定時刻前(時刻Bの30パルス前)にて+Vyとなり(ミラー往路)、その後30パルス目の時刻にて再び−Vyとなる(ミラー復路)。   As shown in FIG. 8D, the analog output voltage in the Y direction is −Vy from the time A to the time of the 158th pulse, and slightly changes at the 159th pulse (after the B line scan). Similarly, it slightly changes after the B-line scan, and becomes + Vy (mirror forward) at a predetermined time before the time when the one-dimensional stereoscopic scan is finished (30 pulses before time B), and then again at the time of the 30th pulse. -Vy (mirror return).

図8(e)に示すように、画像を生成するために、Aの時刻からBの時刻まで50kHz(パルス周期20us)でデータをサンプリングする。そして、例えば、Aの時刻からのミラー往路(158パルスの期間)のうちの128パルスの期間にて1フレーム目のスライス画像を生成する(画像化(1frame目))。なお、前記したように、前後15パルスの期間の取得データは不使用とする。以下同様に、Bラインのスキャンの際に、各フレームのスライス画像を生成する。この例では、Vラインデータとして、128フレームのスライス画像が生成される。   As shown in FIG. 8E, in order to generate an image, data is sampled at 50 kHz (pulse period 20 us) from time A to time B. Then, for example, a slice image of the first frame is generated in a 128-pulse period in the mirror forward path (158 pulse period) from time A (imaging (first frame)). As described above, the acquired data for the period of 15 pulses before and after is not used. Similarly, a slice image of each frame is generated when scanning the B line. In this example, a 128-frame slice image is generated as V-line data.

[4.表示装置の画面表示例]
<オンライン画面>
ここでは、オンライン画面の具体例について、図9を参照して説明する。
このオンライン画面では、画像情報として、図9の左側に配置された3D画面、図9の中央下側に配置されたオンファス画面、図9の中央上側に配置されたOCT画面が表示されている。
[4. Screen display example of display device]
<Online screen>
Here, a specific example of the online screen will be described with reference to FIG.
In this online screen, a 3D screen arranged on the left side of FIG. 9, an on-face screen arranged on the lower center side of FIG. 9, and an OCT screen arranged on the upper center side of FIG. 9 are displayed as image information.

図9に示す例では、診断プローブ部30のノズル先端に位置付けされたサンプルS(臼歯)の位置に合わせた立方体の仮想空間を想定している。例えば、オンファス画面において、その立方体の各面を、S面(オンファス画像のサンプルS面:上表面)、A面(オンファス画像のサンプルS面から見た前面)、P面(オンファス画像のサンプルS面から見た後面)、R面(オンファス画像のサンプルS面から前方を見たときの右側面)、L面(オンファス画像のサンプルS面から前方を見たときの左側面)、I面(オンファス画像のサンプルS面の対向面:下表面)とした。   In the example illustrated in FIG. 9, a virtual space of a cube is assumed in accordance with the position of the sample S (molar tooth) positioned at the nozzle tip of the diagnostic probe unit 30. For example, on an on-face screen, each surface of the cube is represented by an S-plane (on-face image sample S surface: upper surface), an A-plane (front surface viewed from the on-face image sample S-plane), and a P-plane (on-face image sample S). Rear surface viewed from the surface), R surface (right side when looking forward from the sample S surface of the Onface image), L surface (left side when looking forward from the Sample S surface of the Onface image), I surface ( The opposite surface of the sample S surface of the on-face image: the lower surface).

オンファス画面は、S面(オンファス画像のサンプルS面)側から見たサンプルSの表面の情報と、サンプルSの深さ方向の情報とが合わさったオンファス画像を表示する。オンファス画像には、外表面に本来は見えない内部情報も見えている。   The on-face screen displays an on-face image in which information on the surface of the sample S viewed from the S-plane (sample S-plane of the on-face image) and information on the depth direction of the sample S are combined. On-face images also show internal information that is not originally visible on the outer surface.

OCT画面は、A面(オンファス画像のサンプルS面から見た前面)に平行な面であって、オンファス画像中に配置された横線で示すライン901で切断した切断面(断層面)のOCT画像を表示する。図9の例では、A面からP面を見る方向の断層面の画像をOCT画像として表示した。なお、逆にP面からA面を見る方向の断層面の画像をOCT画像として表示してもよい。このライン901は、GUI(グラフィカルユーザインタフェース)上の操作で移動させることができる。具体的には、オンファス画面とOCT画面との間にバー表示されたスライダ902を例えばマウス(入力装置M)でドラッグ・アンド・ドロップすることで移動させることができる。すなわち、マウスのボタンを押下しながらマウスを移動することでスライダ902を移動させ、マウスのボタンの押下を解除することにより、スライダ902の操作を終了すると、マウスのボタンの押下を解除したときのオンファス画面上のラインの位置に対応した断層面におけるOCT画像がOCT画面に表示されることになる。あるいは、ライン901自体をマウスでドラック・アンド・ドロップすることで移動させ、ラインの位置に対応した断層面を表示することができる。なお、オンファス画像はモノクロ画像なので、オンファス画面上のラインは、赤等でカラー表示することが好ましい。   The OCT screen is a plane parallel to the A plane (the front surface as viewed from the sample S surface of the Onface image), and is an OCT image of a cut surface (tomographic plane) cut by a line 901 indicated by a horizontal line arranged in the Onface image. Is displayed. In the example of FIG. 9, an image of the tomographic plane in the direction of viewing the P plane from the A plane is displayed as an OCT image. Conversely, an image of a tomographic plane in the direction of viewing the A plane from the P plane may be displayed as an OCT image. The line 901 can be moved by an operation on a GUI (graphical user interface). Specifically, the slider 902 displayed as a bar between the Onface screen and the OCT screen can be moved by dragging and dropping with, for example, a mouse (input device M). That is, by moving the mouse while pressing the mouse button, the slider 902 is moved, and when the operation of the slider 902 is terminated by releasing the mouse button, the mouse button is released. The OCT image on the tomographic plane corresponding to the position of the line on the on-face screen is displayed on the OCT screen. Alternatively, the line 901 itself can be moved by dragging and dropping with a mouse, and a tomographic plane corresponding to the position of the line can be displayed. Since the on-face image is a monochrome image, it is preferable to display the lines on the on-face screen in red or the like.

3D画面は、オンライン画面右側の「Camera Angle」のA、P、S、I、R、L面を指定することで、所望の面から見た立体画像をリアルタイムに表示する。なお、図示した例は、S面(オンファス画像のサンプルS面)側から見たサンプルSの前左画像である。この3D画面に表示されたライン901は、オンファス画像上に表示されたライン901に同期している。つまり、3D画面に表示されたライン901上での断層が、OCT画面(A面の画面)に表示される。3D画面に表示されたライン901をマウスでドラック・アンド・ドロップすることで移動させると、OCT画面(A面の画面)に表示されるOCT画像が変化する。
また、3D画面には、3D画面のライン901上の断層画像をそのまま表示することができる。これは、サンプルSを3D画面上のライン901上で切断した状態で、ライン901に沿った断層面(切断面)からA面側のデータを削除し、切断面のOCT画像と、残りのP面側の部分の3D画像と、を組み合わせて表示したものに相当する。
The 3D screen designates the A, P, S, I, R, and L planes of “Camera Angle” on the right side of the online screen, thereby displaying a stereoscopic image viewed from a desired plane in real time. The illustrated example is a front left image of the sample S viewed from the S plane (sample S plane of the on-face image). The line 901 displayed on the 3D screen is synchronized with the line 901 displayed on the on-face image. That is, the tomography on the line 901 displayed on the 3D screen is displayed on the OCT screen (screen on the A plane). When the line 901 displayed on the 3D screen is moved by dragging and dropping with the mouse, the OCT image displayed on the OCT screen (screen on the A side) changes.
Further, the tomographic image on the line 901 of the 3D screen can be displayed as it is on the 3D screen. This is because the data on the A plane side is deleted from the tomographic plane (cut plane) along the line 901 in a state where the sample S is cut on the line 901 on the 3D screen, and the OCT image of the cut plane and the remaining P It corresponds to what is displayed in combination with the 3D image of the surface side portion.

オンライン画面上部の左側には、患者の個人情報等の各種情報が表示されている。
オンライン画面上部の右側には、操作ボタンとして、「Preview」、「Measure」、「400×400」、「ZeroAdj」、「Save」、「Setting」、「Exit」等が配置されている。
Various information such as patient personal information is displayed on the left side of the upper part of the online screen.
On the upper right side of the online screen, “Preview”, “Measure”, “400 × 400”, “ZeroAdj”, “Save”, “Setting”, “Exit”, and the like are arranged as operation buttons.

「Preview」は、プレビュー指示を入力するためのボタンを示す。このボタンを押下すると、前記した3D画面、オンファス画面、OCT画面にそれぞれの画像がリアルタイムで表示される。例えば約1秒ごとに3D画像が更新される。診断プローブ部30のノズル先端を動かせば、それに追随した画像情報(プレビュー画像)を取得することができる。なお、プレビュー画像は、保存を前提としたものではない。   “Preview” indicates a button for inputting a preview instruction. When this button is pressed, the respective images are displayed in real time on the 3D screen, the on-face screen, and the OCT screen. For example, the 3D image is updated approximately every 1 second. If the nozzle tip of the diagnostic probe unit 30 is moved, the image information (preview image) that follows it can be acquired. Note that the preview image is not premised on storage.

「Measure」は、測定指示を入力するためのボタンを示す。プレビュー時に「Measure」ボタンを押下すると、プレビュー指示が解除されると共に、本撮影が開始され、そのときに選択してある解像度に応じた撮影時間で撮影が自動的に完了する。本撮影とは、保存を前提とした撮影であって、サンプルSを固定して行う。ここで、固定とは、診断プローブ部30のノズル先端をサンプルSに当接させることを示す。このとき、例えば、患者にじっとしていてもらえればよい。「400×400」の解像度の場合、およそ3秒間で本撮影が完了し、それよりも低い解像度であれば、3秒未満で撮影が完了する。   “Measure” indicates a button for inputting a measurement instruction. When the “Measure” button is pressed during the preview, the preview instruction is canceled and the main shooting is started. The shooting is automatically completed at the shooting time corresponding to the resolution selected at that time. The main photographing is photographing premised on preservation, and is performed with the sample S fixed. Here, “fixed” means that the nozzle tip of the diagnostic probe unit 30 is brought into contact with the sample S. At this time, for example, the patient may stay still. In the case of a resolution of “400 × 400”, the main shooting is completed in about 3 seconds, and when the resolution is lower than that, the shooting is completed in less than 3 seconds.

「400×400」は、解像度を入力するためのボタンを示す。このボタンは、プレビュー時には「128×128」となる。測定前にボタンを押下すると、プルダウンメニューの中から、「200×200」、「300×300」、「400×400」のいずれかの解像度を選択することができる。   “400 × 400” indicates a button for inputting a resolution. This button is “128 × 128” during preview. When the button is pressed before measurement, one of resolutions “200 × 200”, “300 × 300”, and “400 × 400” can be selected from the pull-down menu.

「ZeroAdj」は、データ収録前の校正時に、診断プローブ部30のシャッタ31(図2参照)を閉じて、光学系のノイズ等をバックグラウンドデータとして計測する初期化ゼロ点補正を行うときに用いるボタンを示す。OCT画像生成手段152は、データスキャン時に、バックグラウンドデータを収録データから差し引くことにより、ノイズの影響を緩和する。なお、プレビュー時に行えば、測定時には行う必要がない。   “ZeroAdj” is used to perform initialization zero point correction in which the shutter 31 (see FIG. 2) of the diagnostic probe unit 30 is closed and noise of the optical system is measured as background data during calibration before data recording. Indicates a button. The OCT image generation unit 152 reduces the influence of noise by subtracting background data from recorded data during data scanning. If it is performed at the time of preview, it is not necessary to perform it at the time of measurement.

「Save」は、測定時に、スキャンしたデータをバイナリデータで保存するためのボタンを示す。ここで保存されたデータは、後記するオフライン画面にて読み込んで表示させることができる。なお、プレビュー前に、患者ファイル121(図3参照)を作成し、患者個人情報122を入力しておく。患者個人情報は、氏名等のほかに、撮影対象の部位の歯番等を含む。この事前の入力を前提に、「Save」ボタンを押下し、患者ファイル121(図3参照)に、該当する画像情報123を紐付けることができる。   “Save” indicates a button for saving scanned data as binary data at the time of measurement. The data stored here can be read and displayed on an offline screen described later. Before the preview, a patient file 121 (see FIG. 3) is created and patient personal information 122 is input. The patient personal information includes the tooth number of the part to be imaged in addition to the name and the like. On the premise of this prior input, the “Save” button can be pressed to associate the corresponding image information 123 with the patient file 121 (see FIG. 3).

フットコントローラ80で、測定指示を撮影制御手段140に入力した場合、本撮影終了後に、表示装置54の画面は、「Save」ボタンを押下ときに表示される画面(保存操作ページの画面)に遷移する。そして、保存操作ページの画面には、撮影された画像情報の保存を問い合わせるメッセージと、「Yes」ボタンと「No」ボタンとが表示される。利用者がフットコントローラ80のペダルを1段階だけ踏み込んだときに、「Yes」と「No」のいずれかが選択される。ここで例えば「Yes」が選択されたときに、利用者がフットコントローラ80のペダルをもう1段階、つまり合計2段階踏み込んだときに、画像情報の保存指示が確定する。   When a measurement instruction is input to the imaging control unit 140 by the foot controller 80, the screen of the display device 54 transitions to a screen (screen of the save operation page) displayed when the “Save” button is pressed after the main imaging is completed. To do. Then, on the screen of the save operation page, a message inquiring to save the captured image information, and a “Yes” button and a “No” button are displayed. When the user depresses the pedal of the foot controller 80 by one step, either “Yes” or “No” is selected. Here, for example, when “Yes” is selected, when the user depresses the pedal of the foot controller 80 by another step, that is, a total of two steps, the image information storage instruction is fixed.

なお、利用者が初めにペダルを1段階踏み込んで「Yes」が選択されたときに足を離すと、ペダルは元の位置に戻り、現在の選択「Yes」は確定しない。そして、利用者がフットコントローラ80のペダルを再び1段階だけ踏み込むと、表示が「No」に入れ替わる。以下、同様に、確定前の「Yes」と「No」とを切り替えることができる。
また、2段階踏込方式の代わりに並列方式を採用した場合、利用者は、「Yes」と「No」に応じたそれぞれのフットスイッチを踏み込む。ここで、「Yes」と「No」に応じたそれぞれのフットスイッチは、第1および第2のスイッチ信号を出力するスイッチが機能を兼用することができるが、フットコントローラ80に専用のフットスイッチを別に設けても構わない。
If the user first depresses the pedal by one step and releases his / her foot when “Yes” is selected, the pedal returns to the original position and the current selection “Yes” is not confirmed. When the user depresses the pedal of the foot controller 80 again by one step, the display is changed to “No”. Hereinafter, similarly, “Yes” and “No” before confirmation can be switched.
When the parallel system is adopted instead of the two-step depression system, the user depresses each foot switch corresponding to “Yes” and “No”. Here, each of the foot switches corresponding to “Yes” and “No” can also function as a switch that outputs the first and second switch signals, but a dedicated foot switch is used for the foot controller 80. It may be provided separately.

「Setting」は、ガルバノミラー33で走査する範囲を入力するためのボタンを示す。このボタンを押下すると、プルダウンメニューの中から、S、M、Lの3段階のいずれかのエリアを選択することができる。このとき入力された操作データに基づいて、走査エリア選択制御手段143(図3参照)は、ガルバノミラー33で走査する範囲を決定する。   “Setting” indicates a button for inputting a range to be scanned by the galvanometer mirror 33. When this button is pressed, one of three areas S, M, and L can be selected from the pull-down menu. Based on the operation data input at this time, the scanning area selection control unit 143 (see FIG. 3) determines a range to be scanned by the galvanometer mirror 33.

「Exit」は、このオンライン画面から抜け出て、前の画面またはトップ画面に戻るためのボタンを示す。   “Exit” indicates a button for exiting the online screen and returning to the previous screen or the top screen.

オンライン画面右側には、3D画面、全ての画面表示及びA画面に表示された画像の設定等を調整するためのスライダがバー表示されている。
「Window Width」は、コントラストの調整幅を決めるためのバーである。
「Window Level」は、Window Widthの中央値を決めるためのバーである。
「Gamma」は、コントラスト調整が可能となるように弱い信号を強調するためのバーである。なお、図示する例では、「3D画面」を指定して調整を下のスライダで行った様子を示している。
On the right side of the online screen, a slider for adjusting the settings of the 3D screen, all screen displays, images displayed on the A screen, and the like is displayed as a bar.
“Window Width” is a bar for determining the adjustment range of contrast.
“Window Level” is a bar for determining the median value of Window Width.
“Gamma” is a bar for emphasizing weak signals so that the contrast can be adjusted. In the example shown in the figure, a state in which “3D screen” is designated and adjustment is performed using the lower slider is shown.

<オフライン画面>
ここでは、オフライン画面の具体例について、図10を参照して説明する。
図10の中央左上に配置されたOCT画面は、S面(オンファス画像のサンプルS面)に平行な断面で切った断層像を示す。このOCT画面の下側にバー表示されたスライダを移動させることで、Aライン(1024点FFT)のいずれかの深さ位置に相当するスキャン面に平行な画像(1024枚の画像のいずれか)を表示させることができる。
図10の中央左下に配置されたOCT画面は、A面に平行な断面で切った断層像を示す。このOCT画面の下側にバー表示されたスライダを移動させることで、Vライン(400point)のいずれかの位置に相当するスライス画像(A、Bラインデータ)を表示させることができる。
図10の中央右上に配置されたOCT画面は、L面に平行な断面で切った断層像を示す。このOCT画面の下側にバー表示されたスライダを移動させることで、Bライン(400point)のいずれかの位置に相当するスライス画像(A、Vラインデータ)を表示させることができる。
図10の中央右下に配置されたオンファス画面は、S面(オンファス画像のサンプルS面)側から見たオンファス画像を表示している。
<Offline screen>
Here, a specific example of the offline screen will be described with reference to FIG.
The OCT screen arranged at the upper left center of FIG. 10 shows a tomographic image cut along a cross section parallel to the S plane (sample S plane of the on-face image). By moving the slider displayed on the lower side of the OCT screen, an image parallel to the scan plane corresponding to any depth position of the A line (1024-point FFT) (any of 1024 images) Can be displayed.
The OCT screen arranged at the lower left center of FIG. 10 shows a tomographic image cut by a cross section parallel to the A plane. By moving a slider displayed as a bar on the lower side of the OCT screen, a slice image (A, B line data) corresponding to any position of the V line (400 points) can be displayed.
The OCT screen arranged at the upper right corner of FIG. 10 shows a tomographic image cut by a cross section parallel to the L plane. By moving the slider displayed on the lower side of the OCT screen, a slice image (A, V line data) corresponding to any position of the B line (400 points) can be displayed.
The on-face screen arranged in the lower right center of FIG. 10 displays an on-face image viewed from the S plane (sample S plane of the on-face image).

図10の左側には、保存データからレンダリングされた3D画面を表示している。この3D画面には、GUI上の操作で移動させることができる3本のラインが表示されている。ライン901は、図9に示すライン901と同様なものである。すなわち、A面からP面を見る方向に垂直な断面の断層位置を示すものである。この断面は、図10の中央左下に配置されたOCT画面(A面)に対応する。
ライン1001は、S面(オンファス画像のサンプルS面)から見てライン901に直交している。すなわち、L面からR面を見る方向に垂直な断面の断層位置を示すものである。この断面は、図10の中央右上に配置されたOCT画面(L面)に対応する。なお、R面からL面を見る方向としてもよい。
ライン1002は、S面(オンファス画像のサンプルS面)から見てライン901とライン1001とから45度回転した位置の直線である。この断面についての画面は、図10では省略したが、CT(Computed Tomography)等で利用されている公知の断層表示面である。
これら3D画面上の3本のライン(901、1001、1002)を移動させることで対応する画面(A画面、L画面等)の断層画像が表示される。
On the left side of FIG. 10, a 3D screen rendered from saved data is displayed. On this 3D screen, three lines that can be moved by an operation on the GUI are displayed. Line 901 is similar to line 901 shown in FIG. That is, the cross-sectional tomographic position is perpendicular to the direction from the A plane to the P plane. This cross section corresponds to the OCT screen (A surface) arranged at the lower left center of FIG.
The line 1001 is orthogonal to the line 901 when viewed from the S plane (the sample S plane of the Onface image). That is, the cross-sectional tomographic position is perpendicular to the direction from the L plane to the R plane. This cross section corresponds to the OCT screen (L plane) arranged at the upper right of the center of FIG. The direction from the R plane to the L plane may be used.
The line 1002 is a straight line at a position rotated by 45 degrees from the line 901 and the line 1001 when viewed from the S plane (sample S plane of the on-face image). Although the screen about this cross section is omitted in FIG. 10, it is a known tomographic display surface used in CT (Computed Tomography) or the like.
A tomographic image of a corresponding screen (A screen, L screen, etc.) is displayed by moving these three lines (901, 1001, 1002) on the 3D screen.

オフライン画面上部の左側には、患者の個人情報等の各種情報が表示されている。
ライン画面上部の中央には、撮影日および撮影部位が表示されている。
オフライン画面上部の右側には、操作ボタンとして、「Export」、「Exit」等が配置されている。
「Export」は、画像データを変換して出力するためのボタンを示す。
「Exit」は、このオフライン画面から抜け出て、前の画面またはトップ画面に戻るためのボタンを示す。
On the left side of the upper part of the offline screen, various information such as patient personal information is displayed.
In the center of the off-line the top of the screen, shooting date and shooting sites are displayed.
On the right side of the upper part of the offline screen, “Export”, “Exit” and the like are arranged as operation buttons.
“Export” indicates a button for converting and outputting image data.
“Exit” indicates a button for exiting the offline screen and returning to the previous screen or the top screen.

本実施形態によれば、OCT制御装置100は、プレビューモードにおいて低解像度のOCT画像を表示し、測定モードにおいて高解像度のOCT画像を表示する。したがって、例えば測定や診断に用いるOCT画像を、プレビューモードで粗い解像度とした状態で事前に取得することができる。また、プレビューモードでは、撮影および画像処理されたOCT画像をリアルタイムの動画として表示することができるので、低解像度の異なるOCT画像を繰り返し容易に表示させることができる。したがって、利用者は、サンプルSの断層面の画像として所望の断層面を早く見つけることができ、その情報を用いて、サンプルSの高解像度の所望の断層画像を高速に取得することができる。   According to the present embodiment, the OCT control apparatus 100 displays a low resolution OCT image in the preview mode and displays a high resolution OCT image in the measurement mode. Therefore, for example, an OCT image used for measurement or diagnosis can be acquired in advance in a preview mode with a coarse resolution. Further, in the preview mode, the OCT image that has been photographed and processed can be displayed as a real-time moving image, so that different resolution OCT images can be easily displayed repeatedly. Accordingly, the user can quickly find a desired tomographic plane as an image of the tomographic plane of the sample S, and can acquire a high-resolution desired tomographic image of the sample S at high speed using the information.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その趣旨を変えない範囲で実施することができる。例えば、プレビューモードにおいて、OCT制御装置100は、外部から、プレビュー指示の入力を受け付けたと判別したときに撮影を開始し、測定指示の入力を受け付けたと判別したときに撮影を終了するものとしたが、測定指示の入力とは別に、プレビュー指示の解除指示を行ってもよいことはもちろんである。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to this, It can implement in the range which does not change the meaning. For example, in the preview mode, the OCT control apparatus 100 starts imaging when it is determined that an input of a preview instruction is received from the outside, and ends imaging when it is determined that an input of a measurement instruction is received. Of course, a preview instruction cancel instruction may be issued separately from the measurement instruction input.

また、本発明は、光源11で用いるレーザの性能として、可干渉距離(コヒーレント長)が10mm以上の高コヒーレントなものに限定されるものではない。
また、本実施形態では、SS−OCT方式を用いて説明したが、SD−OCTやTD−OCTを用いてもよい。
また、診断プローブ部30において、図4(b)に示すノズル先端は、サンプルSが前歯の場合に用いることが好ましく、サンプルSが臼歯の場合、レーザ光を直角に反射することのできる部材をノズル先端に装着することが好ましい。
本発明において、被写体は、歯牙に限定されるものではない。また、歯科以外の医療機器、非破壊検査等に本発明を適用してもよい。
Further, the present invention is not limited to the performance of the laser used in the light source 11 as a highly coherent one having a coherence distance (coherent length) of 10 mm or more.
Moreover, although this embodiment demonstrated using SS-OCT system, you may use SD-OCT and TD-OCT.
4B, the nozzle tip shown in FIG. 4B is preferably used when the sample S is an anterior tooth. When the sample S is a molar, a member capable of reflecting laser light at a right angle is used. It is preferable to attach to the nozzle tip.
In the present invention, the subject is not limited to a tooth. Further, the present invention may be applied to medical equipment other than dentistry, non-destructive inspection, and the like.

1,1A OCT装置(光干渉断層画像生成装置)
10 光学ユニット部(光学ユニット)
11 光源
12 カップラ
13 サンプルアーム
14 サーキュレータ
15 偏光コントローラ
16 カップラ
17 レファレンスアーム
18 サーキュレータ
19 コリメータレンズ
20 集光レンズ
21 レファレンスミラー
22 偏光コントローラ
23 ディテクタ(検出器)
30 診断プローブ部(プローブ)
31 シャッタ
32 コリメータレンズ
33 ガルバノミラー(走査機構)
33X X方向ガルバノミラー
33Y Y方向ガルバノミラー
34 集光レンズ
50 制御ユニット部(制御ユニット)
51 AD変換回路
52 DA変換回路
53 ガルバノミラー制御回路
54 表示装置
60 ケーブル
70 単関節アーム
70A 多関節アーム
80 フットコントローラ
100 OCT制御装置
110 入出力手段
120 記憶手段
121 患者ファイル
122 患者個人情報
123 画像情報
130 演算手段
140 撮影制御手段
141 第1撮影制御手段
142 第2撮影制御手段
143 走査エリア選択制御手段
150 画像処理手段
151 オンファス画像生成手段
152 OCT画像生成手段
153 レンダリング手段
154 断層位置ライン生成手段
160 ファイル作成処理手段
M 入力装置
S サンプル(被写体)
1,1A OCT device (optical coherence tomographic image generator)
10 Optical unit (optical unit)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Light source 12 Coupler 13 Sample arm 14 Circulator 15 Polarization controller 16 Coupler 17 Reference arm 18 Circulator 19 Collimator lens 20 Condensing lens 21 Reference mirror 22 Polarization controller 23 Detector (detector)
30 Diagnostic probe section (probe)
31 Shutter 32 Collimator lens 33 Galvano mirror (scanning mechanism)
33X X direction galvanometer mirror 33Y Y direction galvanometer mirror 34 Condensing lens 50 Control unit (control unit)
51 AD conversion circuit 52 DA conversion circuit 53 Galvano mirror control circuit 54 Display device 60 Cable 70 Single joint arm 70A Articulated arm 80 Foot controller 100 OCT control device 110 Input / output means 120 Storage means 121 Patient file 122 Patient personal information 123 Image information DESCRIPTION OF SYMBOLS 130 Calculation means 140 Imaging | photography control means 141 1st imaging | photography control means 142 2nd imaging | photography control means 143 Scanning area selection control means 150 Image processing means 151 On-face image generation means 152 OCT image generation means 153 Rendering means 154 Tomographic position line generation means 160 File Creation processing means M Input device S Sample (subject)

Claims (7)

被写体にレーザ光を周期的に照射する光源と前記被写体の内部情報を検出する検出器とを含む光学ユニットと、前記レーザ光を2次元走査する走査機構を含み前記光学ユニットからのレーザ光を前記被写体に導くと共に前記被写体で反射した光を前記光学ユニットに導くプローブと、前記レーザ光に同期して前記走査機構を制御することで撮影を行うと共に前記検出器の検出信号を変換したデータから前記被写体の光干渉断層画像を生成する制御を行う制御装置および前記光干渉断層画像を表示する表示装置を含む制御ユニットと、を備える光干渉断層画像生成装置の前記制御装置であって、
外部からの入力に基づいて、予め定められた撮影モードの撮影を行う撮影制御手段と、
撮影により取得された前記検出信号を画像処理する画像処理手段と、
を備え、
前記画像処理手段は、
前記被写体における光軸に垂直な方向のスキャン面の2次元画像として、前記レーザ光が照射された前記被写体の表面の情報と、当該被写体における光軸に沿った方向の情報とが合わさった画像であって前記被写体の3次元画像の深さ方向のデータを総和して求めた2次元画像であるオンファス画像を生成するオンファス画像生成手段と、
前記表示装置に表示される前記オンファス画像上に前記光干渉断層画像の断層位置をライン状に描画して重畳する断層位置ライン生成手段と、
前記表示装置に表示された断層位置のラインに対する選択および移動の指示を受け付け、選択および移動されたラインの情報に基づいて、前記検出器の検出信号を変換したデータから前記光干渉断層画像を生成する光干渉断層画像生成手段と、
を備え
撮影で得られる検出信号のデータ保存を前提としない撮影モードにて前記プローブで取得した情報を画像処理して生成された前記オンファス画像及び前記オンファス画像上の前記ラインで指定された断層位置の光干渉断層画像をリアルタイムの像として前記表示装置に表示することを特徴とする光干渉断層画像生成装置の制御装置。
An optical unit that includes a light source that periodically irradiates a subject with laser light and a detector that detects internal information of the subject, and a scanning mechanism that two-dimensionally scans the laser light. A probe that guides light reflected by the subject to the optical unit and a probe that guides the light reflected by the subject to the optical unit, and controls the scanning mechanism in synchronization with the laser light to perform imaging and convert the detection signal of the detector from the data A control device that performs control to generate an optical coherence tomographic image of a subject and a control unit that includes a display device that displays the optical coherence tomographic image, the control device of an optical coherence tomographic image generation device comprising:
Shooting control means for shooting in a predetermined shooting mode based on an external input;
Image processing means for image processing the detection signal acquired by photographing;
With
The image processing means includes
As a two-dimensional image of the scan plane in the direction perpendicular to the optical axis of the subject, an image in which information on the surface of the subject irradiated with the laser light and information on the direction along the optical axis in the subject are combined. and omphacite image generating means for generating omphacite image is a two-dimensional image obtained by summing the depth direction of the data of the three-dimensional image of the object I Oh,
A tomographic position line generation unit that draws and superimposes the tomographic position of the optical coherence tomographic image in a line on the on-face image displayed on the display device;
An instruction to select and move the line of the tomographic position displayed on the display device is received, and the optical coherence tomographic image is generated from data obtained by converting the detection signal of the detector based on the information of the selected and moved line Optical coherence tomographic image generating means for
Equipped with a,
The on-face image generated by performing image processing on the information acquired by the probe in an imaging mode not premised on the storage of detection signal data obtained by imaging, and the light at the tomographic position specified by the line on the on-face image An apparatus for controlling an optical coherence tomographic image generation apparatus, wherein the coherence tomographic image is displayed on the display device as a real-time image .
前記オンファス画像生成手段は、前記オンファス画像を生成する過程で、前記被写体の3D画像を生成し、
前記断層位置ライン生成手段は、前記オンファス画像上に表示されたラインに同期して前記表示装置に表示される前記被写体の3D画像上に前記光干渉断層画像の断層位置をライン状に描画して重畳し、
前記光干渉断層画像生成手段は、前記表示装置に表示された3D画像において、前記断層位置のラインに対する選択および移動の指示を受け付け、選択および移動されたラインの情報に基づいて、前記検出器の検出信号を変換したデータから前記光干渉断層画像を生成し、前記3D画像を切り欠いて露出させた当該3D画像の前記ラインに沿った断層面上に重畳することを特徴とする請求項1に記載の光干渉断層画像生成装置の制御装置。
The on-face image generation means generates a 3D image of the subject in the process of generating the on-face image,
The tomographic position line generation means draws the tomographic position of the optical coherent tomographic image in a line on the 3D image of the subject displayed on the display device in synchronization with the line displayed on the on-face image. Superimposed,
The optical coherent tomographic image generation means receives an instruction to select and move the line at the tomographic position in the 3D image displayed on the display device, and based on the information on the selected and moved line, the detector The optical coherence tomographic image is generated from data obtained by converting a detection signal, and is superimposed on a tomographic plane along the line of the 3D image exposed by cutting out the 3D image. The control apparatus of the optical coherence tomographic image generation apparatus of description.
前記画像処理手段は、
前記被写体を撮影したときの前記検出器の検出信号を変換したデータとして記憶手段に保存された前記データから、前記被写体の3D画像をレンダリングにより作成するレンダリング手段をさらに備えることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の光干渉断層画像生成装置の制御装置。
The image processing means includes
The apparatus further comprises: rendering means for rendering a 3D image of the subject by rendering from the data stored in the storage means as data obtained by converting the detection signal of the detector when the subject is photographed. The control apparatus of the optical coherence tomographic image generation apparatus of Claim 1 or Claim 2.
前記撮影制御手段は、
前記被写体の内部情報を測定するために前記走査機構に前記被写体の撮影対象範囲を所定ピッチで走査させる測定指示の入力を受け付けたと判別したときに撮影を開始し、前記所定ピッチに応じた撮影時間で撮影を終了する第1撮影制御手段と、
前記走査機構に前記撮影対象範囲を前記所定ピッチよりも粗いピッチで走査させるプレビュー指示の入力を受け付けたと判別したときに撮影を開始し、前記プレビュー指示を解除する指示の入力を受け付けたと判別したときに撮影を終了する第2撮影制御手段と、
を備えることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか一項に記載の光干渉断層画像生成装置の制御装置。
The photographing control means includes
Shooting is started when it is determined that the scanning mechanism has received an input of a measurement instruction for scanning the shooting target range of the subject at a predetermined pitch in order to measure internal information of the subject, and a shooting time corresponding to the predetermined pitch First shooting control means for ending shooting at;
When it is determined that an input of a preview instruction for allowing the scanning mechanism to scan the imaging target range at a pitch coarser than the predetermined pitch is received, and an input of an instruction for canceling the preview instruction is received. Second shooting control means for ending shooting at the same time;
The control apparatus for an optical coherence tomographic image generation apparatus according to any one of claims 1 to 3, further comprising:
前記制御ユニットは、前記撮影制御手段に対して有線または無線で通信可能に接続されたフットコントローラを備え、前記フットコントローラは、第1のスイッチおよび第2のスイッチを有し、利用者が足で前記第1のスイッチまたは前記第2のスイッチを操作したときに当該いずれかのスイッチに対応して第1のスイッチ信号または第2のスイッチ信号を前記撮影制御手段に対して通知し、前記第2撮影制御手段は、前記フットコントローラから前記第1のスイッチ信号の入力を受け付けたときに、前記プレビュー指示の入力を受け付けたと判別し、前記第2のスイッチ信号の入力を受け付けたときに前記プレビュー指示を解除する指示の入力を受け付けたと判別し、前記第1撮影制御手段は、前記フットコントローラから前記第2のスイッチ信号の入力を受け付けたときに、前記測定指示の入力を受け付けたと判別することを特徴とする請求項4に記載の光干渉断層画像生成装置の制御装置。   The control unit includes a foot controller that is communicably connected to the photographing control unit in a wired or wireless manner. The foot controller includes a first switch and a second switch, and a user can use his / her foot. When the first switch or the second switch is operated, the first switch signal or the second switch signal is notified to the photographing control unit corresponding to any one of the switches, and the second switch The imaging control means determines that the input of the preview instruction is received when receiving the input of the first switch signal from the foot controller, and the preview instruction when receiving the input of the second switch signal. The first photographing control means determines that the input of an instruction to cancel the image is received, and the first photographing control means receives the second switch from the foot controller. Upon receiving an input of the switch signal, the control apparatus for an optical interference tomographic image generating apparatus according to claim 4, characterized in that to determine that accepts the input of the measurement instruction. 被写体にレーザ光を周期的に照射する光源と前記被写体の内部情報を検出する検出器とを含む光学ユニットと、前記レーザ光を2次元走査する走査機構を含み前記光学ユニットからのレーザ光を前記被写体に導くと共に前記被写体で反射した光を前記光学ユニットに導くプローブと、前記レーザ光に同期して前記走査機構を制御することで撮影を行うと共に前記検出器の検出信号を変換したデータから前記被写体の光干渉断層画像を生成する制御を行う制御装置および前記光干渉断層画像を表示する表示装置を含む制御ユニットと、を備える光干渉断層画像生成装置の制御方法であって、
前記制御装置は、
外部からの入力に基づいて、予め定められた撮影モードの撮影を行う工程と、
撮影により取得された前記検出信号を画像処理する画像処理工程とを含んで実行し、
前記画像処理工程は、
前記被写体における光軸に垂直な方向のスキャン面の2次元画像として、前記レーザ光が照射された前記被写体の表面の情報と、当該被写体における光軸に沿った方向の情報とが合わさった画像であって前記被写体の3次元画像の深さ方向のデータを総和して求めた2次元画像であるオンファス画像を生成するオンファス画像生成ステップと、
前記表示装置に表示される前記オンファス画像上に前記光干渉断層画像の断層位置をライン状に描画して重畳する断層位置ライン生成ステップと、
前記表示装置に表示された断層位置のラインに対する選択および移動の指示を受け付け、選択および移動されたラインの情報に基づいて、前記検出器の検出信号を変換したデータから前記光干渉断層画像を生成する光干渉断層画像生成ステップと、
を有し、
撮影で得られる検出信号のデータ保存を前提としない撮影モードにて前記プローブで取得した情報を画像処理して生成された前記オンファス画像及び前記オンファス画像上の前記ラインで指定された断層位置の光干渉断層画像をリアルタイムの像として前記表示装置に表示することを特徴とする光干渉断層画像生成装置の制御方法。
An optical unit that includes a light source that periodically irradiates a subject with laser light and a detector that detects internal information of the subject, and a scanning mechanism that two-dimensionally scans the laser light. A probe that guides light reflected by the subject to the optical unit and a probe that guides the light reflected by the subject to the optical unit, and controls the scanning mechanism in synchronization with the laser light to perform imaging and convert the detection signal of the detector from the data A control method of an optical coherence tomographic image generation apparatus comprising: a control device that performs control to generate an optical coherence tomographic image of a subject; and a control unit that includes a display device that displays the optical coherence tomographic image,
The controller is
A step of shooting in a predetermined shooting mode based on an external input;
An image processing step of performing image processing on the detection signal acquired by photographing,
The image processing step includes
As a two-dimensional image of the scan plane in the direction perpendicular to the optical axis of the subject, an image in which information on the surface of the subject irradiated with the laser light and information on the direction along the optical axis in the subject are combined. and omphacite picture generating step of generating omphacite images are two-dimensional image obtained by summing the data in the depth direction of the 3-dimensional image of the object I Oh,
A tomographic position line generation step of drawing and superimposing a tomographic position of the optical coherence tomographic image in a line on the on-face image displayed on the display device;
An instruction to select and move the line of the tomographic position displayed on the display device is received, and the optical coherence tomographic image is generated from data obtained by converting the detection signal of the detector based on the information of the selected and moved line Optical coherence tomographic image generation step,
I have a,
The on-face image generated by performing image processing on the information acquired by the probe in an imaging mode not premised on the storage of detection signal data obtained by imaging, and the light at the tomographic position specified by the line on the on-face image A method for controlling an optical coherence tomographic image generation apparatus, comprising displaying an coherent tomographic image on the display device as a real-time image .
請求項1ないし請求項5のいずれか一項に記載の光干渉断層画像生成装置の制御装置の各手段として、コンピュータを機能させるための光干渉断層画像生成装置制御プログラム。   An optical coherence tomographic image generation device control program for causing a computer to function as each means of the control device of the optical coherence tomographic image generation device according to any one of claims 1 to 5.
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