JP5936254B2 - 眼底観察装置及び眼底画像解析装置 - Google Patents
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Description
図1及び図2に示すように、眼底観察装置1は、眼底カメラユニット2、OCTユニット100及び演算制御ユニット200を含んで構成される。眼底カメラユニット2は、従来の眼底カメラとほぼ同様の光学系を有する。OCTユニット100には、眼底のOCT画像を取得するための光学系が設けられている。演算制御ユニット200は、各種の演算処理や制御処理等を実行するコンピュータを具備している。演算制御ユニット200は「眼底画像解析装置」としての機能を有する。
図1に示す眼底カメラユニット2には、被検眼Eの眼底Efの表面形態を表す2次元画像(眼底像)を取得するための光学系が設けられている。眼底像には、観察画像や撮影画像などが含まれる。観察画像は、たとえば、近赤外光を用いて所定のフレームレートで形成されるモノクロの動画像である。撮影画像は、たとえば、可視光をフラッシュ発光して得られるカラー画像、又は近赤外光若しくは可視光を照明光として用いたモノクロの静止画像であってもよい。眼底カメラユニット2は、これら以外の画像、たとえばフルオレセイン蛍光画像やインドシアニングリーン蛍光画像や自発蛍光画像などを取得可能に構成されていてもよい。なお、眼底カメラユニット2は「撮像部」の一例である。また、眼底カメラユニット2を用いて撮影された眼底像は「眼底の表面画像」の一例である。
図2を参照しつつOCTユニット100の構成の一例を説明する。OCTユニット100には、眼底EfのOCT画像を取得するための光学系が設けられている。この光学系は、従来のスペクトラルドメインタイプのOCT装置と同様の構成を有する。すなわち、この光学系は、低コヒーレンス光を参照光と信号光に分割し、眼底Efを経由した信号光と参照光路を経由した参照光とを干渉させて干渉光を生成し、この干渉光のスペクトル成分を検出するように構成されている。この検出結果(検出信号)は演算制御ユニット200に送られる。
演算制御ユニット200の構成について説明する。演算制御ユニット200は、CCDイメージセンサ115から入力される検出信号を解析して眼底EfのOCT画像を形成する。そのための演算処理は、従来のスペクトラルドメインタイプのOCT装置と同様である。
眼底観察装置1の制御系の構成について図3及び図4を参照しつつ説明する。
眼底観察装置1の制御系は、制御部210を中心に構成される。制御部210は、たとえば、前述のマイクロプロセッサ、RAM、ROM、ハードディスクドライブ、通信インターフェイス等を含んで構成される。制御部210には、主制御部211と記憶部212が設けられている。
主制御部211は前述の各種制御を行う。特に、主制御部211は、眼底カメラユニット2の合焦駆動部31A、光路長変更部41及びガルバノスキャナ42、更にOCTユニット100の光源ユニット101、光減衰器105及び偏波調整器106を制御する。また、主制御部211は、後述する各種の表示制御を実行する。主制御部211は「表示制御部」の一例として機能する。
記憶部212は、各種のデータを記憶する。記憶部212に記憶されるデータとしては、たとえば、OCT画像の画像データ、眼底像の画像データ、被検眼情報などがある。被検眼情報は、患者IDや氏名などの被検者に関する情報や、左眼/右眼の識別情報などの被検眼に関する情報を含む。また、記憶部212には、眼底観察装置1を動作させるための各種プログラムやデータが記憶されている。
画像形成部220は、CCDイメージセンサ115からの検出信号に基づいて、眼底Efの断層像の画像データを形成する。この処理には、従来のスペクトラルドメインタイプの光コヒーレンストモグラフィと同様に、ノイズ除去(ノイズ低減)、フィルタ処理、FFT(Fast Fourier Transform)などの処理が含まれている。他のタイプのOCT装置の場合、画像形成部220は、そのタイプに応じた公知の処理を実行する。画像形成部220は「形成部」として機能する。なお、眼底Efの3次元画像を解析する場合には、画像形成部220と画像処理部230(3次元画像を形成する機能)が「形成部」に相当する。
画像処理部230は、画像形成部220により形成された画像に対して各種の画像処理や解析処理を施す。たとえば、画像処理部230は、画像の輝度補正や分散補正等の各種補正処理を実行する。また、画像処理部230は、眼底カメラユニット2により得られた画像(眼底像、前眼部像等)に対して各種の画像処理や解析処理を施す。
層領域特定部231は、眼底Efの断層像を解析して所定の層領域を特定する。この断層像には、2次元断層像と3次元画像とが含まれる。層領域とは、眼底Efに存在する層状(又は膜状)の組織に相当する、断層像中の画像領域を意味する。なお、眼底Efには、網膜、脈絡膜及び強膜が存在する。網膜は、組織学的に10層に分けることができ、外側から順に、網膜色素上皮層、視細胞層、外境界膜、外顆粒層、外網状層、内顆粒層、内網状層、神経節細胞層、神経繊維(線維)層、及び内境界膜からなる。層領域は、このような構成を有する眼底Efにおける1以上の組織に相当する画像領域である。
層厚情報生成部232は、層領域特定部231により特定された層領域を解析して、この層領域の厚みに関連する層厚情報を生成する。層厚情報の例として、厚み分布情報、対称位置情報、左右眼情報がある。なお、層厚情報は、これらに限定されるものではない。また、層厚情報は、これらを含む複数の情報のうちの少なくとも1つを含む。
異常領域特定部233は、層厚情報生成部232により生成された層厚情報に基づいて異常領域を特定する。異常領域とは、疾患に起因する眼底Efの異常が生じていると判断される領域だけでなく、異常が生じていると推定される領域も含んでいてもよい。
この実施形態では、眼底Efの中心窩の近傍に位置する複数の断面における複数の断層像を取得し、これら断層像が解析処理に供される。そのために、眼底観察装置1は、黄斑部用の固視位置を設定して後述の放射スキャンを行う。この放射スキャンは、たとえば中心窩を略中心とする所定本数の直線状のスキャン(リニアスキャン)からなる。これらリニアスキャンは、たとえば等角度間隔で設定される。リニアスキャンの本数は任意に設定可能であるが、検査の精度を高めたい場合にはより多数に設定することができ(たとえば1度間隔で180本)、検査時間の短縮を図りたい場合にはより少数に設定することができる。なお、この実施形態で適用可能なスキャン態様は放射スキャンには限定されず、3次元スキャン等の他のスキャン態様を適用することも可能である。
評価情報生成部235は、分布情報生成部234により生成された分布情報に基づいて、被検眼Efの診断に用いられる評価情報を生成する。評価情報として記録される項目は、診断の目的に応じて適宜に決定される。評価情報は、主制御部211により、所定の形式で表示される。この表示形式の例として、数値で表示する方法や、画像として表示する方法や、グラフ情報を用いて表示する方法などがある。以下、評価情報及びその表示態様の例を説明する。
評価情報の第1の例は、中心窩の最も近くに異常領域が位置する方向を表す情報(最近接方向情報)を含む。そのために、評価情報生成部235は、まず、分布情報生成部234により生成された分布情報に含まれる距離の大小を比較して最小値を特定する。次に、評価情報生成部235は、分布情報を参照し、この最小値に対応する方向(最近接方向)を特定する。そして、評価情報生成部235は、特定された最近接方向に基づいて最近接方向情報を生成する。
評価情報の第2の例は、中心窩と異常領域との距離が所定の閾値以下である方向を表す情報(近接方向情報)である。この近接方向情報を求めるために、評価情報生成部235は、まず、分布情報に含まれる距離と所定の閾値とを比較し、この閾値以下である距離を選択する。この閾値は、デフォルトで設定されたものでもよいし、ユーザが任意に設定したものであってもよい。次に、評価情報生成部235は、分布情報を参照することで、選択された各距離に対応する方向を特定する。そして、評価情報生成部235は、特定された方向に基づいて近接方向情報を生成する。
(1)中心窩と異常領域との距離が閾値以下である方向の割合を表す割合情報;
(2)中心窩と異常領域との距離が閾値以下である方向において、異常領域と中心窩との間に位置する正常領域のサイズを表すサイズ情報;
(3)この正常領域における任意の層領域の厚みの統計値。
評価情報の第3の例は、分布情報に含まれる複数の方向を2以上の群に分割し、各群について生成されるものである。複数の方向の分割態様は事前に設定される。この分割態様は、デフォルトとして設けられたものでもよいし、ユーザが任意に設定したものでもよい。また、ユーザにより選択可能ないくつかの分割態様が事前に設けられていてもよい。この実施形態では、図12に示すように、走査領域Rを4つの象限に分割する。なお、走査領域Rの分割態様(つまり複数の方向の分割態様)は、これには限定されず、分割数や分割対象の領域(方向)は任意である。
(1)2以上の群のそれぞれに関する、異常領域と中心窩との間の距離の統計値;
(2)2以上の群のそれぞれに関する、異常領域と中心窩との間に位置する正常領域のサイズを表すサイズ情報;
(3)2以上の群のそれぞれに関する、この正常領域における任意の層領域の厚みの統計値;
(4)2以上の群のそれぞれに関する、その群の画像領域に対する異常領域の割合を表す割合情報;
(5)2以上の群のそれぞれに関する、異常領域のサイズを表すサイズ情報;
(6)2以上の群のそれぞれに関する、異常領域における任意の層領域の厚みの統計値。
ユーザインターフェイス240には、表示部240Aと操作部240Bとが含まれる。表示部240Aは、前述した演算制御ユニット200の表示デバイスや表示装置3を含んで構成される。操作部240Bは、前述した演算制御ユニット200の操作デバイスを含んで構成される。操作部240Bには、眼底観察装置1の筐体や外部に設けられた各種のボタンやキーが含まれていてもよい。たとえば眼底カメラユニット2が従来の眼底カメラと同様の筺体を有する場合、操作部240Bは、この筺体に設けられたジョイスティックや操作パネル等を含んでいてもよい。また、表示部240Aは、眼底カメラユニット2の筺体に設けられたタッチパネルモニタなどの各種表示デバイスを含んでいてもよい。
ここで、信号光LSの走査及びOCT画像について説明しておく。
眼底観察装置1の動作について説明する。図14は、眼底観察装置1の動作の一例を表す。アライメントやピント合わせは完了しており、黄斑部用の固視標が被検眼Eに提示されているものとする。なお、各処理の詳細は前述したので、以下では処理の流れを簡単に説明する。
まず、主制御部211は、光源ユニット101、ガルバノスキャナ42等を制御して、眼底Efの中心窩の近傍を信号光LSで走査する。この走査は、たとえば中心窩を中心とする放射スキャンである。画像形成部220は、この走査態様に対応する複数の断層像を形成する。
次に、画像処理部230は、ステップ1で得られた複数の断層像に基づいて異常領域を特定する。この処理は、層領域特定部231による所定の層領域の特定処理、層厚情報生成部232による層厚情報の生成処理、及び異常領域特定部233による異常領域の特定処理を含む。
続いて、分布情報生成部234は、ステップ2で特定された異常領域に基づいて分布情報を生成する。この処理は、各断層像における中心窩と異常領域との間の距離を算出する処理と、各断面の方向と当該距離とを対応付ける処理とを含む。それにより、図5に示すような分布情報が得られる。
次に、評価情報生成部235は、ステップ3で生成された分布情報に基づいて評価情報を生成する。ここで生成される評価情報は、前述した例のうちの少なくとも1つである。生成される評価情報の種別をあらかじめ指定するように構成できる。
主制御部211は、ステップ4で生成された評価情報を表示部240Aに表示させる。この表示態様については前述した。また、ステップ4において複数種別の評価情報を生成しておき、操作部240Bを用いて指定された種別の評価情報を選択的に表示させるように構成することができる。
眼底観察装置1の効果について説明する。
この実施形態に係る眼底観察装置は、第1の実施形態と異なる評価情報を提供する。第1の実施形態では、中心窩と異常領域との距離に基づき評価を行なっているが、この実施形態では、中心窩から所定距離だけ離れた部位における異常領域の分布に基づき評価を行う。
(1)異常領域の長さ;
(2)正常領域の長さ;
(3)対象円の長さに対する異常領域の長さの割合;
(4)対象円の長さに対する正常領域の長さの割合;
(5)異常領域の長さと正常領域の長さとの差;
(6)異常領域の長さと正常領域の長さとの比;
眼底画像解析装置の実施形態について説明する。眼底画像解析装置は、たとえば上記実施形態の演算制御ユニット200のように眼底観察装置の一部として実現可能である。また、OCT計測や眼底撮影の機能を持たない眼底画像解析装置を適用することも可能である。
以上に説明した構成は、この発明を好適に実施するための一例に過ぎない。よって、この発明の要旨の範囲内における任意の変形(省略、置換、付加等)を適宜に施すことが可能である。
2 眼底カメラユニット
10 照明光学系
30 撮影光学系
42 ガルバノスキャナ
100 OCTユニット
101 光源ユニット
115 CCDイメージセンサ
200 演算制御ユニット
210 制御部
211 主制御部
212 記憶部
220 画像形成部
230 画像処理部
231 層領域特定部
232 層厚情報生成部
233 異常領域特定部
234 分布情報生成部
235 評価情報生成部
236 評価情報生成部
240A 表示部
240B 操作部
E 被検眼
Ef 眼底
LS 信号光
LR 参照光
LC 干渉光
Claims (11)
- 光源からの光を信号光と参照光とに分割し、被検眼の眼底を経由した前記信号光と参照光路を経由した前記参照光とを重畳して干渉光を生成し、前記干渉光を検出する光学系と、
前記干渉光の検出結果に基づいて前記眼底の断層像を形成する画像形成部と、
前記断層像を解析することで、前記眼底の中心窩の近傍に位置する異常領域を特定する特定部と、
前記中心窩と前記異常領域との間の距離を算出し、前記中心窩に対する前記異常領域の方向と前記距離とを対応付けた対応情報を生成する対応情報生成部と、
前記対応情報に基づいて前記眼底の状態を評価するための評価情報を生成する評価情報生成部と
を有し、
前記画像形成部が、前記干渉光の検出結果に基づいて、前記眼底の中心窩の近傍に位置する複数の断面における複数の断層像を形成し、
前記対応情報生成部が、前記複数の断層像のそれぞれについて、当該断面における前記中心窩と前記異常領域との間の距離を算出し、前記複数の断面に対応する複数の方向における前記距離の分布を表す分布情報を前記対応情報として生成する分布情報生成部を含み、
前記評価情報生成部が、
前記分布情報に含まれる前記距離のうちの最小値を特定し、
前記最小値に対応する方向を前記複数の方向のうちから特定し、
前記特定された方向に基づいて前記評価情報を生成する
ことを特徴とする眼底観察装置。 - 光源からの光を信号光と参照光とに分割し、被検眼の眼底を経由した前記信号光と参照光路を経由した前記参照光とを重畳して干渉光を生成し、前記干渉光を検出する光学系と、
前記干渉光の検出結果に基づいて前記眼底の断層像を形成する画像形成部と、
前記断層像を解析することで、前記眼底の中心窩の近傍に位置する異常領域を特定する特定部と、
前記中心窩と前記異常領域との間の距離を算出し、前記中心窩に対する前記異常領域の方向と前記距離とを対応付けた対応情報を生成する対応情報生成部と、
前記対応情報に基づいて前記眼底の状態を評価するための評価情報を生成する評価情報生成部と
を有し、
前記画像形成部が、前記干渉光の検出結果に基づいて、前記眼底の中心窩の近傍に位置する複数の断面における複数の断層像を形成し、
前記対応情報生成部が、前記複数の断層像のそれぞれについて、当該断面における前記中心窩と前記異常領域との間の距離を算出し、前記複数の断面に対応する複数の方向における前記距離の分布を表す分布情報を前記対応情報として生成する分布情報生成部を含み、
前記評価情報生成部が、
前記分布情報に含まれる前記距離のうち所定の閾値以下である前記距離を特定し、
特定された前記距離に対応する方向を前記複数の方向のうちから特定し、
前記特定された方向に基づいて前記評価情報を生成する
ことを特徴とする眼底観察装置。 - 前記評価情報生成部が、前記評価情報として、前記複数の方向に対する前記特定された方向の割合を算出することを特徴とする請求項2に記載の眼底観察装置。
- 前記評価情報生成部が、前記評価情報として、前記特定された方向において前記異常領域と前記中心窩との間に位置する正常領域のサイズを表すサイズ情報を算出することを特徴とする請求項2に記載の眼底観察装置。
- 前記眼底の表面を撮像する撮像部と、
表示部と、
前記撮像部により得られた前記眼底の表面画像を前記表示部に表示させ、前記正常領域に対応する前記表面画像中の部分領域を他の領域と異なる態様で表示させる表示制御部と
を更に備えることを特徴とする請求項4に記載の眼底観察装置。 - 前記評価情報生成部が、前記評価情報として、前記特定された方向において前記異常領域と前記中心窩との間に位置する正常領域における任意の層領域の厚みの統計値を算出することを特徴とする請求項2に記載の眼底観察装置。
- 光源からの光を信号光と参照光とに分割し、被検眼の眼底を経由した前記信号光と参照光路を経由した前記参照光とを重畳して干渉光を生成し、前記干渉光を検出する光学系と、
前記干渉光の検出結果に基づいて、前記眼底の中心窩を中心とする円周に沿う断面の断層像を形成する画像形成部と、
前記断層像を解析することで、前記円周に沿う断面における異常領域及び/又は正常領域を特定する特定部と、
前記異常領域及び/又は正常領域の長さ、前記円周の長さに対する前記異常領域及び/又は前記正常領域の長さの割合、並びに、前記異常領域の長さと前記正常領域の長さとの差又は比のうちの少なくとも1つを含む、前記眼底の状態を評価するための評価情報を生成する評価情報生成部と
を有する眼底観察装置。 - 前記特定部が、
前記断層像を解析して、前記円周に沿う断面における所定の層領域を特定する層領域特定部と、
前記層領域を解析してその厚みに関連する層厚情報を生成する層厚情報生成部と
を含み、
前記層厚情報に基づいて前記異常領域及び/又は前記正常領域を特定する
ことを特徴とする請求項7に記載の眼底観察装置。 - 被検眼の眼底の断層像の入力を受け付ける受付部と、
前記断層像を解析することで、前記眼底の中心窩の近傍に位置する異常領域を特定する特定部と、
前記中心窩と前記異常領域との間の距離を算出し、前記中心窩に対する前記異常領域の方向と前記距離とを対応付けた対応情報を生成する対応情報生成部と、
前記対応情報に基づいて前記眼底の状態を評価するための評価情報を生成する評価情報生成部と
を有し、
前記対応情報生成部が、前記眼底の中心窩の近傍に位置する複数の断面における複数の断層像のそれぞれについて、当該断面における前記中心窩と前記異常領域との間の距離を算出し、前記複数の断面に対応する複数の方向における前記距離の分布を表す分布情報を前記対応情報として生成する分布情報生成部を含み、
前記評価情報生成部が、
前記分布情報に含まれる前記距離のうちの最小値を特定し、
前記最小値に対応する方向を前記複数の方向のうちから特定し、
前記特定された方向に基づいて前記評価情報を生成する
ことを特徴とする眼底画像解析装置。 - 被検眼の眼底の断層像の入力を受け付ける受付部と、
前記断層像を解析することで、前記眼底の中心窩の近傍に位置する異常領域を特定する特定部と、
前記中心窩と前記異常領域との間の距離を算出し、前記中心窩に対する前記異常領域の方向と前記距離とを対応付けた対応情報を生成する対応情報生成部と、
前記対応情報に基づいて前記眼底の状態を評価するための評価情報を生成する評価情報生成部と
を有し、
前記対応情報生成部が、前記眼底の中心窩の近傍に位置する複数の断面における複数の断層像のそれぞれについて、当該断面における前記中心窩と前記異常領域との間の距離を算出し、前記複数の断面に対応する複数の方向における前記距離の分布を表す分布情報を前記対応情報として生成する分布情報生成部を含み、
前記評価情報生成部が、
前記分布情報に含まれる前記距離のうち所定の閾値以下である前記距離を特定し、
特定された前記距離に対応する方向を前記複数の方向のうちから特定し、
前記特定された方向に基づいて前記評価情報を生成する
ことを特徴とする眼底画像解析装置。 - 被検眼の眼底の中心窩を中心とする円周に沿う断面の断層像を受け付ける受付部と、
前記断層像を解析することで、前記円周に沿う断面における異常領域及び/又は正常領域を特定する特定部と、
前記異常領域及び/又は正常領域の長さ、前記円周の長さに対する前記異常領域及び/又は前記正常領域の長さの割合、並びに、前記異常領域の長さと前記正常領域の長さとの差又は比のうちの少なくとも1つを含む、前記眼底の状態を評価するための評価情報を生成する評価情報生成部と
を有する眼底画像解析装置。
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