JP5981213B2 - 眼底観察装置 - Google Patents
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Description
[構成]
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。
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。観察画像は「眼底画像」の一例であり、眼底カメラユニット2は「撮影部」の一例である。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。その場合、従来の眼底カメラと同様に、照明光学系10にエキサイタフィルタが、撮影光学系30にバリアフィルタが、それぞれ設けられる。
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、通信インターフェー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。主制御部211は「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。なお、この実施形態では蛍光画像を解析するための解析プログラムは後述のプログラム記憶部2312に記憶されているが、解析プログラムを記憶部212に記憶させてもよい。
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、OCT計測用の光学系(干渉光学系、ガルバノスキャナ42を含む)とともに、「断層像形成部」の一例を構成する。また、ガルバノスキャナ42は「走査部」の一例として機能する。
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。
走査目標位置設定部231は、眼底Efの蛍光画像を処理する。より具体的には、走査目標位置設定部231は、表示部240Aに表示された蛍光画像に対して信号光LSの走査目標位置を設定する。蛍光画像は「分布情報」の一例である。また、走査目標位置設定部231は「設定部」の一例として機能する。
病変候補部位特定部2311は、蛍光画像を解析して眼底Efの病変候補部位を特定する。病変候補部位特定部2311は「解析部」の一例として機能する。病変候補部位を特定する処理は任意である。たとえば、病変候補部位特定部2311は、プログラム記憶部2312と、種別特定部2313と、プログラム選択部2314と、蛍光画像解析部2315とによって当該処理を行う。
プログラム記憶部2312は、蛍光画像を解析するための解析プログラムをあらかじめ記憶している。この実施形態では、2以上の蛍光画像の種別に対応する2以上の解析プログラムがプログラム記憶部2312にあらかじめ記憶されている。プログラム記憶部2312は「第1の記憶部」の一例である。
種別特定部2313は、処理対象となっている蛍光画像の種別を特定する。種別特定部2313は「第1の種別特定部」の一例として機能する。以下、種別を特定する処理の例を2つ説明するが、この処理はこれら手法には限定されず、任意の手法を適用することが可能である。
プログラム選択部2314は、種別特定部2313により特定された種別に対応する解析プログラムを、プログラム記憶部2312に記憶された解析プログラムのうちから選択する。この処理は、たとえばプログラム記憶部2312にあらかじめ記憶されている前述のテーブル情報を参照して行われる。プログラム選択部2314は「第1の選択部」の一例として機能する。
蛍光画像解析部2315は、プログラム選択部2314により選択された解析プログラムを用いて蛍光画像を解析することで病変候補部位を特定する。この処理の例を、第1の種別及び第2の種別のそれぞれについて説明する。
設定処理部2316は、病変候補部位特定部2311により特定された病変候補部位に基づき蛍光画像に対して走査目標位置を設定する。この設定処理の例を説明する。この処理例は、走査目標位置のパターンを選択する処理と、走査目標位置が設定される蛍光画像中の位置を決定する処理とを含む。
眼底観察装置1は、前述のように赤外眼底画像を取得可能である。赤外眼底画像は、赤外光を用いて眼底Efを動画撮影することにより得られる。赤外眼底画像は、所定のフレームレートで得られる複数の静止画像(フレーム)からなる。各フレームは眼底Efのモノクロ画像である。
ユーザインターフェース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、キー、ポインティングデバイス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5は、眼底観察装置1の動作の一例を表す。なお、眼底撮影の準備(アライメント、フォーカス調整、固視等)は既になされているものとする。
眼底Efの蛍光撮影を行う。蛍光撮影においては、エキサイタフィルタとバリアフィルタが光路に配置され、撮影光源15からの撮影照明光が用いられる。
主制御部211は、ステップ1で取得された蛍光画像を表示部240Aに表示させる。このときの表示画面の例を図6に示す。表示画面300には、画像表示部310とGUI部320とが設けられている。画像表示部310には、主制御部211により蛍光画像Gが表示される。GUI部320には、各種のGUIが表示される。この段階のGUI部320にはOCTモードボタン321が設けられる。OCTモードボタン321は、OCT計測を行うための動作モード(OCTモード)に移行するために操作される。
ユーザがマウス(操作部240B)を操作してOCTモードボタン321をクリックすると、主制御部211は、表示画面300のGUI部320の表示内容を変更する。それにより、表示画面300は図7に示す態様となる。
次に、自動で又は手作業で走査目標位置の設定がなされる。
走査目標位置の設定が完了したら、ユーザは、操作部240Bを用いて撮影開始ボタン322をクリックすることにより、OCT計測の開始を指示する。この指示を受けて、主制御部211は、以下に説明するOCT計測の準備動作を開始する。
撮影開始ボタン322がクリックされたことを受けて、主制御部211は、蛍光撮影用のフィルタを光路から退避させるとともに、観察光源11を点灯させる。それにより赤外眼底画像がリアルタイムで得られる。主制御部211は、この赤外眼底画像をリアルタイムで動画表示させることができる。
走査目標領域特定部232は、ステップ4で設定された走査目標位置に対応する赤外眼底画像中の画像領域を特定する。この処理は、たとえば、時系列に沿って得られる赤外眼底画像のフレームに対して順次にリアルタイムで行われる。また、蛍光画像の種別に応じ、この処理で使用される画像解析プログラムを選択するようにしてよい。
ステップ7における走査目標領域の特定がなされたことに対応し、主制御部211は、赤外眼底画像の1枚のフレームに基づく静止画像と、この1フレームについて特定された走査目標領域を示す情報とを表示させる。その表示態様は、たとえば図8に示す蛍光画像G及び表示情報Qと同様である。以上で、OCT計測を行うための準備動作は終了となる。
走査目標領域特定部232は、ステップ8の表示に対応するタイミングで取得された赤外眼底画像のフレーム(第2のフレームと呼ぶ)と、ステップ8の表示処理に供されたフレーム(第1のフレームと呼ぶ)とのマッチングを行なう。この処理は、前述したフレーム間のマッチングを適用して行われる。それにより、第1のフレームについて特定された走査目標領域に対応する第2のフレーム中の画像領域が特定される。この画像領域が、第2のフレームにおける走査目標領域となる。
画像形成部220は、ステップ9における信号光LSの走査に伴ってCCDイメージセンサ115から出力される検出信号に基づいて、走査目標領域に沿う眼底Efの断層像を形成する。この断層像は、主制御部211によって表示部240Aに表示される。
眼底観察装置1の効果について説明する。
第1の実施形態では、過去に取得された蛍光画像に対して設定された走査目標位置を、リアルタイムで得られる赤外眼底画像を介して今回のOCT計測に適用している。これに対し、第2の実施形態では、蛍光画像以外の過去の情報及び/又は赤外眼底画像以外の眼底画像を用いる場合について説明する。
主制御部211は、分布情報と付帯画像を記憶部212から読み込む。
主制御部211は、ステップ21で読み込まれた分布情報を表示部240Aに表示させる。分布情報は、所定の表示画面に表示される。この表示画面には、たとえば第1の実施形態と同様のGUI部が設けられている。
ユーザは、GUI部を操作してOCTモードへの移行を指示する。この指示を受けた主制御部211は、たとえば第1の実施形態と同様に、GUI部の表示内容を変更する。表示内容が変更されたGUI部には、たとえば撮影開始ボタン、平行移動ボタン、回転移動ボタン等が表示される。
走査目標位置設定部231は、表示された分布情報に対して走査目標位置を設定する。この設定処理は、たとえば第1の実施形態と同様に自動で又は手作業で行われる。
走査目標位置の設定が完了したら、ユーザは、GUI部を操作してOCT計測の開始を指示する。この指示を受けて、主制御部211は、以下に説明するOCT計測の準備動作を開始する。
OCT計測の開始指示を受けて、主制御部211は、観察光源11を点灯させる。それにより、赤外眼底画像がリアルタイムで得られる。主制御部211は、この赤外眼底画像をリアルタイムで動画表示させることができる。
走査目標領域特定部232は、ステップ24において分布情報に対して設定された走査目標位置に対応する付帯画像中の画像領域を特定する。この処理は、たとえば、分布情報と付帯画像との間で既になされている位置の対応付けに基づいて行われる。更に、走査目標領域特定部232は、この付帯画像中の画像領域に対応する赤外眼底画像中の画像領域を特定する。この処理は、たとえば、時系列で得られる赤外眼底画像の各フレームと付帯画像との間で順次にリアルタイムで行われる。このとき、付帯画像の種別に応じて、この処理で使用される画像解析プログラムを選択するようにしてもよい。
ステップ27における走査目標領域の特定がなされたことに対応し、主制御部211は、赤外眼底画像の1枚のフレームに基づく静止画像と、この1フレームについて特定された走査目標領域を示す情報とを表示させる。その表示態様は、たとえば第1の実施形態と同様である。以上で、OCT計測を行うための準備動作は終了となる。
走査目標領域特定部232は、ステップ28の表示に対応するタイミングで取得された赤外眼底画像のフレーム(第2のフレームと呼ぶ)と、ステップ28の表示処理に供されたフレーム(第1のフレームと呼ぶ)とのマッチングを行なう。この処理は、たとえば第1の実施形態で説明したフレーム間のマッチングを適用して行われる。それにより、第1のフレームについて特定された走査目標領域に対応する第2のフレーム中の画像領域が特定される。この画像領域が、第2のフレームにおける走査目標領域となる。
画像形成部220は、ステップ29における信号光LSの走査に伴ってCCDイメージセンサ115から出力される検出信号に基づいて、走査目標領域に沿う眼底Efの断層像を形成する。この断層像は、主制御部211によって表示部240Aに表示される。以上で、この動作例の説明は終了となる。
この実施形態では、第1及び/又は第2の実施形態と組み合わせて使用可能なユーザインターフェースの例を説明する。以下、上記実施形態で用いられた符号を適宜使用して説明を行う。
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
31 合焦レンズ
31A 合焦駆動部
41 光路長変更部
42 ガルバノスキャナ
50 アライメント光学系
60 フォーカス光学系
100 OCTユニット
101 光源ユニット
105 光減衰器
106 偏波調整器
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
213 走査条件設定部
220 画像形成部
230 画像処理部
231 走査目標位置設定部
2311 病変候補部位特定部
2312 プログラム記憶部
2313 種別特定部
2314 プログラム選択部
2315 蛍光画像解析部
2316 設定処理部
232 走査目標領域特定部
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)
- 過去に実施された撮影により取得された眼底の画像及び過去に実施された測定により取得された眼底における測定値の分布のいずれかを含む分布情報を表示する表示部と、
前記眼底の動画撮影を行う撮影部と、
前記眼底を経由した信号光と参照光とを干渉させて干渉光を生成して検出する光学系と、前記眼底を前記信号光で走査する走査部とを含み、前記走査に伴う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断層像形成部と、
前記表示部に表示された前記分布情報に対して前記信号光の走査目標位置を設定する設定部と、
前記動画撮影により得られた眼底画像において前記走査目標位置に対応する画像領域を特定する特定部と、
特定された前記画像領域に基づき前記走査部を制御して前記信号光を走査させる制御部と
を有し、
前記断層像形成部は、前記制御に基づく前記信号光の走査に伴う前記干渉光の検出結果に基づいて断層像を形成し、
前記分布情報は、前記眼底の画像を含み、
前記特定部は、
2以上の画像の種別に対応する2以上の画像解析プログラムをあらかじめ記憶した記憶部と、
前記表示部に表示された前記画像の種別を特定する種別特定部と、
特定された種別に対応する画像解析プログラムを前記2以上の画像解析プログラムから選択する選択部と
を含み、
選択された画像解析プログラムを用いて当該画像と前記眼底画像との画像マッチングを行い、当該画像マッチングにより当該画像中の前記走査目標位置に対応付けられた前記眼底画像中の画像領域を特定する
ことを特徴とする眼底観察装置。 - 前記種別特定部は、表示された前記画像における前記眼底の特徴部位の画素値に基づいて当該画像の種別を特定することを特徴とする請求項1に記載の眼底観察装置。
- 表示された前記画像は、その種別を示す所定の識別情報とあらかじめ関連付けられており、
前記種別特定部は、前記識別情報に基づいて当該画像の種別を特定する
ことを特徴とする請求項1に記載の眼底観察装置。 - 過去に実施された撮影により取得された眼底の画像及び過去に実施された測定により取得された眼底における測定値の分布のいずれかを含む分布情報を表示する表示部と、
前記眼底の動画撮影を行う撮影部と、
前記眼底を経由した信号光と参照光とを干渉させて干渉光を生成して検出する光学系と、前記眼底を前記信号光で走査する走査部とを含み、前記走査に伴う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断層像形成部と、
前記表示部に表示された前記分布情報に対して前記信号光の走査目標位置を設定する設定部と、
前記動画撮影により得られた眼底画像において前記走査目標位置に対応する画像領域を特定する特定部と、
特定された前記画像領域に基づき前記走査部を制御して前記信号光を走査させる制御部と
を有し、
前記断層像形成部は、前記制御に基づく前記信号光の走査に伴う前記干渉光の検出結果に基づいて断層像を形成し、
前記分布情報とともに取得された前記眼底の付帯画像を記憶する画像記憶部を更に有し、
前記設定部は、前記分布情報に対して前記走査目標位置を設定し、
前記特定部は、前記分布情報に対して設定された前記走査目標位置に対応する前記付帯画像における画像領域を特定し、この画像領域に対応する前記眼底画像中の画像領域を特定し、
前記制御部は、特定された前記眼底画像中の画像領域に基づき前記走査部を制御して前記信号光を走査させ、
前記断層画像形成部は、当該制御に基づく前記信号光の走査に伴う前記干渉光の検出結果に基づいて断層像を形成する
ことを特徴とする眼底観察装置。 - 前記分布情報は、前記眼底における測定値の分布を含み、
前記設定部は、前記測定値の分布に対して前記走査目標位置を設定する
ことを特徴とする請求項4に記載の眼底観察装置。 - 前記測定値の分布は、視野検査により得られた視野の範囲の測定結果、マイクロペリメトリにより得られた網膜視感度の測定結果、及び、層厚測定により得られた眼底の層の厚みの測定結果のうちの少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項5に記載の眼底観察装置。
- 前記表示部は、前記付帯画像又は前記眼底画像に前記測定値の分布を重畳表示することを特徴とする請求項5又は請求項6に記載の眼底観察装置。
- 前記分布情報は、前記付帯画像と異なる種別の画像を含み、
前記設定部は、当該画像に対して前記走査目標位置を設定する
ことを特徴とする請求項4に記載の眼底観察装置。 - 前記付帯画像と前記眼底画像とは同じ種別の画像であることを特徴とする請求項4〜請求項8のいずれか一項に記載の眼底観察装置。
- 過去に実施された撮影により取得された眼底の画像及び過去に実施された測定により取得された眼底における測定値の分布のいずれかを含む分布情報を表示する表示部と、
前記眼底の動画撮影を行う撮影部と、
前記眼底を経由した信号光と参照光とを干渉させて干渉光を生成して検出する光学系と、前記眼底を前記信号光で走査する走査部とを含み、前記走査に伴う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断層像形成部と、
前記表示部に表示された前記分布情報に対して前記信号光の走査目標位置を設定する設定部と、
前記動画撮影により得られた眼底画像において前記走査目標位置に対応する画像領域を特定する特定部と、
特定された前記画像領域に基づき前記走査部を制御して前記信号光を走査させる制御部と
を有し、
前記断層像形成部は、前記制御に基づく前記信号光の走査に伴う前記干渉光の検出結果に基づいて断層像を形成し、
前記設定部は、前記走査目標位置を設定するための操作を受け付ける操作部を含み、
前記表示部は、前記走査目標位置の設定が可能な範囲を示す設定可能範囲情報を前記分布情報に重畳表示し、
前記分布情報における前記範囲の外部領域に前記走査目標位置を設定するための操作がなされたことに対応して前記設定可能範囲情報を前記分布情報に重畳表示させる表示制御部を更に有することを特徴とする眼底観察装置。 - 過去に実施された撮影により取得された眼底の画像及び過去に実施された測定により取得された眼底における測定値の分布のいずれかを含む分布情報を表示する表示部と、
前記眼底の動画撮影を行う撮影部と、
前記眼底を経由した信号光と参照光とを干渉させて干渉光を生成して検出する光学系と、前記眼底を前記信号光で走査する走査部とを含み、前記走査に伴う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断層像形成部と、
前記表示部に表示された前記分布情報に対して前記信号光の走査目標位置を設定する設定部と、
前記動画撮影により得られた眼底画像において前記走査目標位置に対応する画像領域を特定する特定部と、
特定された前記画像領域に基づき前記走査部を制御して前記信号光を走査させる制御部と
を有し、
前記断層像形成部は、前記制御に基づく前記信号光の走査に伴う前記干渉光の検出結果に基づいて断層像を形成し、
前記特定部により前記走査目標位置に対応する画像領域が特定されたことに対応し、前記制御部は、前記眼底画像の1フレームに基づく静止画像と、当該1フレームについて特定された前記画像領域を示す情報とを前記表示部に表示させ、
前記静止画像及び前記情報の表示後に、前記特定部は、当該表示に対応するタイミングで前記撮影部により得られた前記眼底画像の新たなフレームと、前記1フレームとの画像マッチングを行なうことで、前記1フレームについて特定された前記画像領域に対応する前記新たなフレーム中の画像領域を特定し、
前記制御部は、前記新たなフレーム中の画像領域に基づき前記走査部を制御して前記信号光を走査させる
ことを特徴とする眼底観察装置。
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