JP5856385B2 - 眼科画像解析装置、及び眼科画像解析プログラム - Google Patents
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Description
図1Aから図10を参照して第1実施形態に係る眼科画像解析装置1の一例について説明する。なお、「画像」と「画像データ」は一対一に対応するので、本明細書中においては、これらを同一視する場合がある。
眼科画像解析装置1の構成について図1Aから図3を参照しつつ説明する。眼科画像解析装置1は、たとえば汎用のコンピュータを含んで構成されている。眼科画像解析装置1は、マイクロプロセッサ2、記憶部3、UI(User Interface)部4、及び出力部5を含んで構成されている。
本実施形態におけるマイクロプロセッサ2は、記憶部3に記憶されたプログラムに基づいて、画像取得部21、指定部22、抽出部23、演算部24、及び表示制御部25として機能する。
画像取得部21は、操作部42等からの入力に基づき、インターフェイスを介して眼科装置6や記憶部3等から被検眼の眼瞼の撮影画像(画像データ)を取得する。取得された撮影画像は、表示部41に表示される。「撮影画像」とは、被検眼の眼瞼(眼瞼の裏側)に赤外光を照射し、その反射光を撮影して得られる画像である。眼瞼には、複数のマイボーム腺が形成されている。すなわち、「撮影画像」はマイボーム腺(マイボーム腺内にある皮脂)を含む眼瞼の所定領域を撮影した画像である。なお、「撮影画像」はマイボーム腺の形態を観察することができればよい。従って、撮影に用いられる光は赤外光に限られない。
指定部22は、撮影画像に対して解析対象領域を指定する。「解析対象領域」とは、被検眼の眼瞼の所定領域であって、抽出部23によりマイボーム腺の抽出が行われる範囲を示す領域である。「解析対象領域」は、少なくとも複数のマイボーム腺のうち一部が含まれている領域であればよい。すなわち、眼瞼全体の領域であってもよいし、眼瞼の一部の領域であってもよい。
抽出部23は、解析対象領域の各画素の輝度値に基づいて、マイボーム腺領域を抽出する。「マイボーム腺領域」とは、眼瞼の所定領域(解析対象領域)においてマイボーム腺に相当する領域をいう。
演算部24は、抽出部23で抽出されたマイボーム腺領域に基づいて、解析対象領域におけるマイボーム腺の分布情報を求める。「分布情報」とは、眼瞼におけるマイボーム腺の分布状態(マイボーム腺が眼瞼に占める割合、マイボーム腺の形状等)に関する情報をいう。
境界特定部24aは、マイボーム腺領域における頂点を特定し、当該頂点に基づいて、解析対象領域内のマイボーム腺領域及びマイボーム腺間領域と、それ以外の領域(以下、「外部領域」と呼ぶことがある)とを分ける境界を特定する。「マイボーム腺間領域」とは、解析対象領域において、各マイボーム腺の頂点を通る線とマイボーム腺領域で囲まれた領域である。「頂点」とは、マイボーム腺の端部(先端)を示す点である。たとえば、上眼瞼であれば、眼瞼をめくったときに最も下になる位置である。「外部領域」とは、解析対象領域において、各マイボーム腺の頂点を通る線で区切られた領域のうち、マイボーム腺領域が存在しない側の領域である。よって、マイボーム腺領域における頂点を通る線(以下、「境界線」という場合がある)を求めることでマイボーム腺間領域と外部領域とが特定される。
占有率算出部24bは、マイボーム腺領域の面積とマイボーム腺間領域の面積との和を解析対象領域の面積で除算し、その商である占有率を算出する。
判別部24cは、分布情報と標準情報とに基づいて、マイボーム腺における異常の有無を判別する。「異常の有無を判別する」とは、分布情報が、標準情報の範囲内にあるかどうかを判別することを意味する。たとえば、分布情報が標準情報の範囲内にある場合、判別部24cは、マイボーム腺が正常である(異常が無い)と判別する。一方、標準情報の範囲外の場合、判別部24cは、マイボーム腺に異常が有ると判別する。或いは、標準情報よりも大きいか小さいかを判別部24cが判別することでもよい。
表示制御部25は、撮影画像、処理画像及び分布情報を表示部4に並べて表示させる(図10参照)。「処理画像」とは、たとえば抽出部23で抽出したマイボーム腺領域が明瞭になるよう撮影画像に対して強調処理等を施した画像である(図10のI´参照)。強調処理は、たとえば表示制御部25により行われる。表示部41には、患者情報やGUI等を、撮影画像、処理画像及び分布情報と並べて表示させることも可能である。
次に、図3から図10を参照して、本実施形態に係る眼科画像解析装置1の動作について説明する。図4から図9は表示部41に表示される眼瞼(右眼)の撮影画像を示している。図10は、眼科画像解析装置1による解析結果等の表示態様の一例を示している。
本実施形態に係る眼科画像解析装置1の作用及び効果について説明する。
図11及び図12を参照して第2実施形態に係る眼科画像解析装置1の一例について説明する。なお、第1実施形態と共通する部分については説明を省略する場合がある。
次に、図12を参照して、本実施形態に係る眼科画像解析装置1の動作について説明する。なお、S20〜S26までの動作は第1実施形態のS10〜S16に対応する。
本実施形態に係る眼科画像解析装置1の作用及び効果について説明する。
マイボーム腺の異常の原因としては、先に述べたコンタクトレンズの装用によるものの他に、閉塞性MGDやアレルギー性結膜炎等があることが知られている。従って、分布情報からマイボーム腺の異常の原因を特定することにより、マイボーム腺の診断支援に繋げることが可能となる。
ここで、閉塞性MGDによるマイボーム腺の異常の場合、マイボーム腺領域及びマイボーム腺間領域と、外部領域との間の境界の形状が鋸歯型(一部のマイボーム腺が他と比べて極端に短縮している形状)になることが知られている。
また、アレルギー性結膜炎によるマイボーム腺の異常の場合、マイボーム腺が大きく屈曲することが知られている。
図13及び図14を参照して第3実施形態に係る眼科画像解析装置1の一例について説明する。なお、第1実施形態、及び第2実施形態と共通する部分については説明を省略する場合がある。
図14を参照して、本実施形態に係る眼科画像解析装置1の動作について説明を行う。なお、S30〜S33までの動作は第1実施形態のS10〜S13(第2実施形態のS20〜S23)に対応する。
本実施形態に係る眼科画像解析装置1の作用及び効果について説明する。
以上に説明した内容は、この発明を実施するための一構成例に過ぎない。この発明を実施しようとする者は、この発明の要旨の範囲内において適宜に変形を加えることが可能である。
表示制御部25は、操作部42により撮影画像及び処理画像の一方に対して行われた操作に基づき、当該操作の結果を、他方の画像に反映させることが可能である。具体例として、図15における処理画像I´に対して解析対象領域Eが指定されると、表示制御部25は、撮影画像Iにおいて、その解析対象領域Eに対応する箇所E´を表示させる。抽出部23及び演算部24は、解析対象領域Eに対して上記実施形態における解析処理を施し、マイボーム腺の分布情報を求めることができる。処理画像I´は撮影画像に比べマイボーム腺領域を認識し易いため、処理画像I´で示されるマイボーム腺領域が、撮影画像のどこに存在するかを容易に理解することができる。逆に、撮影画像Iに対して操作を行った結果を、処理画像I´に反映させることにより、撮影画像Iでは認識し難い部分を処理画像I´で確認することが可能となる。なお、処理画像I´は撮影画像Iに基づいて作成されるものである。従って、表示部41に表示された処理画像I´と撮影画像Iとの間において特に位置合わせをする必要はない。
分布情報は、上述のものに限られない。たとえば、解析対象領域内におけるマイボーム腺領域とそれ以外の領域との輝度値の差(コントラスト)やマイボーム腺領域の幅等を分布情報として用いることができる。判別部24cは、これらの分布情報に基づき、上記と同様の閾値処理によってマイボーム腺における異常の有無を判別することができる。また、当該分布情報は、第3実施形態においてマイボーム腺の異常の原因を特定する際に用いる分布情報の一つとすることが可能である。
この発明に係るプログラムは、被検眼の眼瞼の撮影画像を解析するコンピュータを制御する眼科画像解析プログラムである。
2 マイクロプロセッサ
3 記憶部
4 UI部
5 出力部
6 眼科装置
21 画像取得部
22 指定部
23 抽出部
24 演算部
24a 境界特定部
24b 占有率算出部
24c 判別部
25 表示制御部
41 表示部
42 操作部
Claims (9)
- 被検眼の眼瞼の撮影画像に対して、解析対象領域を指定する指定部と、
前記解析対象領域の各画素の輝度値に基づいて、前記眼瞼におけるマイボーム腺を示すマイボーム腺領域を抽出する抽出部と、
前記マイボーム腺領域に基づいて、前記解析対象領域におけるマイボーム腺の分布情報を求める演算部と、
を有し、
前記演算部は、
前記マイボーム腺領域における頂点を特定し、当該頂点に基づいて、前記解析対象領域内の前記マイボーム腺領域及び前記マイボーム腺領域間の領域であるマイボーム腺間領域と、それ以外の外部領域とを分ける境界を特定する境界特定部と、
前記マイボーム腺領域の面積と前記マイボーム腺間領域の面積との和を前記解析対象領域の面積で除算し、その商である占有率を前記分布情報として算出する占有率算出部と、
を有する
ことを特徴とする眼科画像解析装置。 - 被検眼の眼瞼の撮影画像に対して、解析対象領域を指定する指定部と、
前記解析対象領域の各画素の輝度値に基づいて、前記眼瞼におけるマイボーム腺を示すマイボーム腺領域を抽出する抽出部と、
前記マイボーム腺領域に基づいて、前記解析対象領域におけるマイボーム腺の分布情報を求める演算部と、
を有し、
前記演算部は、
前記マイボーム腺領域における頂点を特定し、当該頂点に基づいて、前記解析対象領域内の前記マイボーム腺領域及び前記マイボーム腺領域間の領域であるマイボーム腺間領域と、それ以外の外部領域とを分ける境界を特定する境界特定部を有し、
前記境界の形状を示す形状情報を、前記分布情報として求める
ことを特徴とする眼科画像解析装置。 - 被検眼の眼瞼の撮影画像に対して、解析対象領域を指定する指定部と、
前記解析対象領域の各画素の輝度値に基づいて、前記眼瞼におけるマイボーム腺を示すマイボーム腺領域を抽出する抽出部と、
前記マイボーム腺領域に基づいて、前記解析対象領域におけるマイボーム腺の分布情報を求める演算部と、
を有し、
前記演算部は、前記マイボーム腺領域の形状に基づいて、前記マイボーム腺の屈曲度を前記分布情報として求めることを特徴とする眼科画像解析装置。 - 被検眼の眼瞼の撮影画像に対して、解析対象領域を指定する指定部と、
前記解析対象領域の各画素の輝度値に基づいて、前記眼瞼におけるマイボーム腺を示すマイボーム腺領域を抽出する抽出部と、
前記マイボーム腺領域に基づいて、前記解析対象領域におけるマイボーム腺の分布情報を求める演算部と、
所定の閾値と、正常眼の解析対象領域におけるマイボーム腺領域及び当該マイボーム腺領域間の領域であるマイボーム腺間領域が占める割合である標準占有率とを記憶する第1記憶部と、
を有し、
前記演算部は、
前記マイボーム腺領域における頂点を特定し、当該頂点に基づいて、前記解析対象領域内の前記マイボーム腺領域及び前記マイボーム腺領域間の領域であるマイボーム腺間領域と、それ以外の外部領域とを分ける境界を特定する境界特定部と、
前記マイボーム腺領域の面積と前記マイボーム腺間領域の面積との和を前記解析対象領域の面積で除算し、その商である占有率を算出する占有率算出部と、
当該占有率と前記標準占有率との差分を取ることにより、前記分布情報として、正常眼に対するマイボーム腺の脱落度を求める脱落度算出部と、
当該脱落度と前記閾値とに基づいて、前記マイボーム腺における異常の有無を判別する判別部と、
を有する
ことを特徴とする眼科画像解析装置。 - 前記演算部は、
前記分布情報として、前記抽出部により抽出された前記マイボーム腺領域の形状に基づいて、前記マイボーム腺の屈曲度を求める屈曲度算出部と、
前記判別部により前記マイボーム腺に異常があるとされた場合、前記境界特定部により特定された境界の形状を示す形状情報及び/または前記屈曲度に基づいて、前記マイボーム腺の異常の原因の候補を特定する原因特定部と、
を有することを特徴とする請求項4記載の眼科画像解析装置。 - 正常眼におけるマイボーム腺の標準的な分布状態を示す標準情報を記憶する第2記憶部を有し、
前記演算部は、前記分布情報と前記標準情報とに基づいて、前記マイボーム腺における異常の有無を判別する判別部を有することを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の眼科画像解析装置。 - 表示部と、
前記撮影画像と、前記抽出部により抽出されたマイボーム腺領域を示す処理画像とを前記表示部に並べて表示させる表示制御部と、
を有することを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の眼科画像解析装置。 - 前記表示制御部は、前記分布情報、前記撮影画像及び前記処理画像を並べて表示させることを特徴とする請求項7記載の眼科画像解析装置。
- 被検眼の眼瞼の撮影画像を解析するコンピュータを制御する眼科画像解析プログラムであって、
前記コンピュータを、
前記撮影画像に対して、マイボーム腺を含む解析対象領域を指定する指定部として機能させ、
前記解析対象領域の各画素の輝度値に基づいて、前記眼瞼におけるマイボーム腺を示すマイボーム腺領域を抽出する抽出部として機能させ、
前記マイボーム腺領域に基づいて、前記解析対象領域におけるマイボーム腺の分布情報を求める演算部として機能させ、
前記演算部は、
前記マイボーム腺領域における頂点を特定し、当該頂点に基づいて、前記解析対象領域内の前記マイボーム腺領域及び前記マイボーム腺領域間の領域であるマイボーム腺間領域と、それ以外の外部領域とを分ける境界を特定する境界特定部としての機能と、
前記マイボーム腺領域の面積と前記マイボーム腺間領域の面積との和を前記解析対象領域の面積で除算し、その商である占有率を前記分布情報として算出する占有率算出部としての機能と、
を有する
ことを特徴とする眼科画像解析プログラム。
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