JP6057060B2 - 眼底撮影装置 - Google Patents

Description

本発明は、眼底を撮影して眼底観察・検査を行うための眼底撮影装置に関する。

従来、被検者の血管に造影剤を注入して蛍光眼底像を撮影する装置が知られている。また、このような装置では、前述した造影剤を用いない自発蛍光（ｆｕｎｄｕｓ−ａｕｔｏ−ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ：ＦＡＦ）を利用した撮影が黄班変性症の検査に有効であり、また非侵襲検査の利便性もあることから、このような自発蛍光の撮影が注目されている（特許文献１参照）。

また、被検者の血管に造影剤を注入して蛍光眼底像を撮影する装置として、被検者の眼底に対してレーザー光を走査し、その反射像を受光することにより被検者眼の眼底を撮影する装置も知られている（特許文献２参照）。このような装置においても励起光（レーザー）を照射し、発生した蛍光をバリアフィルタを介して受光することで自発蛍光の撮影が可能である。

特開昭２００６−２４７０７６号公報 特開昭２００６−２３９１９６号公報

しかしながら、被検者の血管に造影剤を注入して過渡現象の形で造影する蛍光撮影と、造影剤を用いずにリポフスチンなど被検者眼に沈着する自発蛍光物質を撮影する自発蛍光撮影とでは、被検者眼の眼底で発生する蛍光の捉え方に大きな違いがある。励起光を照射した際に生じる自発蛍光の強度（発生度合い）は個人差があり、また眼底疾患の状態によっても自発蛍光の強度に違いが生じる。このため、検者は自発蛍光撮影を行う際に適切な明るさになるように撮影光量を調節している。しかしながら診断時に記録されている自発蛍光画像をみても、画像の明るさが、検者が撮影光量など装置の撮影条件を調節した結果によるものなのか、被検者眼の個人差（自発蛍光物質の沈着度合い）によるものなのか判断が難しい。さらに、被検者眼は個々に屈折度が異なるため、被検者眼の視度補正を行った状態で撮影を行う場合、個々の撮影条件は異なってくる。このため、得られた自発蛍光画像を定量的に評価することは容易ではない。

本発明は、上記問題点を鑑み、定量的な画像解析を行うことのできる眼底撮影装置を提供することを技術課題とする。

上記課題を解決するために、本発明は以下のような構成を備えることを特徴とする。
（１）被検者眼に応じた視度補正を行うための視度補正手段と、被検者眼の眼底に励起光を照射するための光源を持ち，前記視度補正手段によって前記被検者眼が視度補正された状態で前記光源からの励起光によって生じる前記被検者眼の眼底の蛍光画像を取得するための蛍光画像取得手段と、前記視度補正手段による前記視度補正を行った状態で前記光源からの励起光を用いて標準試料を撮影して該標準試料から発せられる蛍光情報を取得し，第１の参照光量情報を得るための標準試料撮影手段と、前記視度補正手段によって得られる視度補正情報と前記第１参照光量情報とを用いて，前記視度補正による前記第１参照光量情報の変化を補償した蛍光画像情報を用いて前記蛍光画像の解析を行う解析手段と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、被検者眼の視度に応じた視度調節を行い、明るさを調節する蛍光撮影を行っても、定量的な画像解析を行うことができる。

本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。図１は本実施の形態の眼底撮影装置の光学系を示した図である。

レーザ光出射部１は、少なくとも第１の波長のレーザー光と第２の波長のレーザー光を出射可能である。本実施形態では図２に示すように、赤外域の波長のレーザー光を発する第１レーザー光源１ａと可視域の波長のレーザー光を発する第２レーザー光源１ｂ、ミラー１００、ダイクロイックミラー１０１とを有する。なお、本実施形態では第１レーザ光源１ａは波長７９０ｎｍ付近のレーザー光を発し、第２レーザー光源１ｂは波長４９０ｎｍ付近のレーザー光を発するものとしている。第１レーザー光源１ａを出射した赤外域のレーザー光は、ダイクロイックミラー１０１を透過し、レーザー光出射部１を出て光軸Ｌ１上を進む。第２レーザー光源１ｂを出射した可視域のレーザー光は、ミラー１００にて折り曲げられた後、ダイクロイックミラー１０１にて反射して第１レーザー光源から出射したレーザー光と同軸とされ、光軸Ｌ１上を進む。

レーザー光出射部１から出射した第１及び第２の波長のレーザー光は、中央に開口部を有する穴開きミラー２の開口部を通り、レンズ３を介した後、ミラー４、ミラー５、凹面ミラー６にて反射し、ポリゴンミラー７に向かう。ポリゴンミラー７にて反射された光束は、凹面ミラー８（８ａ，８ｂ）、ガルバノミラー９、ミラー１５、凹面ミラー１０にて反射した後、被検者眼Ｅの眼底にて集光し、眼底を２次元的に（図示するＸＹ軸方向に）走査する。なお、本実施形態ではポリゴンミラー７はレーザー光を被検者眼Ｅの眼底にて水平方向に偏向させ走査するための走査手段となり、ガルバノミラー９はポリゴンミラー７による走査方向に対して直角方向にレーザー光を偏向させ走査するための走査手段となる。これらの光学部材によってレーザ光を眼底上で走査して眼底を照明する投光光学系（照射光学系）を形成する。

被検者眼Ｅの眼底Ｅｒに走査されたレーザー光の反射光（拡散光）は、凹面ミラー１０、ミラー１５で反射し、ガルバノミラー９へ向かう。ガルバノミラー９で反射した光は、凹面ミラー８（８ａ，８ｂ）、ポリゴンミラー７、凹面ミラー６、ミラー５、ミラー４、レンズ３を辿り穴開きミラー２に向かう。穴開きミラー２にて反射し、下方に折り曲げられる。なお、被検者眼Ｅの瞳位置と穴開きミラー２の開口部とは、レンズ３により共役となっている。穴開きミラー２にて反射した反射光は、レンズ１１、回転板２０を経てピンホール板１２のピンホールに焦点（被検者眼Ｅの眼底と共役）を結ぶ。ピンホール板１２で焦点を結んだ反射光は、レンズ１３を経て受光素子１４に受光される。レンズ１３はピンホール板１２で焦点を結んだ光を受光素子１４に導光している。これらの光学部材により受光光学系（撮影光学系）を形成する。

なおピンホール板１２の開口径は変更可能である。検者がコントロール部３２に配置された絞り切り替えダイアルを操作し、制御部３０がピンホール板１２に結合された図示なきアクチュエータを制御することでピンホール板１２の開口径が変化する。ピンホール板１２の開口径を変更することで撮影画像の深度（受光深度幅）が変化する。

ここで、本実施形態の光学系図（図１）は、屈折力が０（ゼロ）ディオプターの被検者眼Ｅ（正視眼）を、後述する視度補正手段で視度補正を行ったときの状態を示している。視度補正を行った状態のため、観察点（眼底Ｅｒ）で発した光はピンホール板１２で焦点を結んでいる。よって、この状態では被検者眼Ｅの眼底Ｅｒと撮影光学系に配置されたピンホール板１２の位置とが共役の位置関係にある。ここで、同図（図１）で記号ｒと記した位置は撮影光学系で被検者眼Ｅの眼底Ｅｒと共役となる位置を示している。また同図（図１）において撮影光学系のピンホール板１２以外で被検者眼Ｅの眼底Ｅｒと共役となる共役位置ｒは、凹面ミラー１０とミラー１５との間、凹面ミラー８ａと凹面ミラー８ｂとの間、ミラー４とミラー５の間にある。なお、ミラー４およびミラー５は被検者眼Ｅの屈折力に対応するための視度補正を行う視度補正手段であり、コントロール部３２に接続された駆動手段３１によって両部材は光路長を増減するように一体的に移動され、視度補正が行われる。視度補正情報は、ミラー４，５の移動量や、ミラー４，５を移動させるために用いられる情報（屈折力情報）から取得される。ミラー４およびミラー５による被験者眼Ｅの屈折力に対応した調節を行うと、ピンホール板１２の部分以外の記号ｒで記した被験者眼Ｅの眼底Ｅｒと共役となる位置は、撮影光学系の光軸上で移動することとなる。

被検者眼Ｅの眼底の観察点とピンホール板とはレンズ１１によって共役な位置関係となる。また、受光素子１４は本実施形態では可視域及び赤外域に感度を持つＡＰＤ（アバランシェフォトダイオード）を用いている。また、回転板２０には所定の波長を選択的に透過させるためのフィルタが設けられており、光軸Ｌ２に対して直交する平面に置かれるとともに、その一部が光軸Ｌ２にかかるように配置され、駆動手段となるパルスモータ２１の駆動により回転軸２１ａを中心に回転される。なお、センサ２３は、回転板２０の位置検出（回転角度検出）を行うために用いられる。

図３は回転板２０の構成を示した図であり、レンズ１１側から回転板２０を見たときの図である。Ｌ２は撮影光学系の撮影光軸であり、Ｌｚは回転板２０の配置位置における撮影光学系の撮影光路領域を表す。回転板２０には、第１のレーザー光の照射による第１の蛍光画像を得るために所定の波長域の光を透過する第１フィルタ２４と、第２のレーザー光の照射による第２の蛍光画像を得るために前記所定の波長域とは異なる波長域の光を透過する第２フィルタ２５、が設けられている。

より具体的には、第１フィルタ２４は、赤外蛍光撮影の一つであるＩＣＧ撮影用のバリアフィルタとして用いられ、図４（ａ）に示すような分光透過特性を有する。ここで、第１フィルタ２４は、第１レーザー光源１ａから出射される赤外域のレーザー光と第２レーザー光源１ｂから出射される可視域のレーザー光、及び第２レーザー光源１ｂから出射されるレーザー光を励起光として眼底に発生する蛍光を遮断する。また、第１レーザー光源１ａから出射されるレーザー光を励起光として眼底に発生する蛍光を透過する。なお、ＩＣＧ（ｉｎｄｏｃｙａｎｉｎｅ−ｇｒｅｅｎ−ｆｕｎｄｕｓ−ａｎｇｉｏｇｒａｐｈｙ）撮影は蛍光眼底造影剤としてインドシアニングリーンを用いた蛍光撮影であり、第１レーザー光源（波長７９０ｎｍ付近）を照射し、第１フィルタ（バリアフィルタ）を介して波長８００ｎｍ〜８６０ｎｍ付近の蛍光を撮影し、主として脈絡膜血管の観察を行うものである。

一方、第２フィルタ２５は、可視蛍光撮影用のバリアフィルタでありＦＡＧ撮影とＦＡＦ撮影に用いられ、図４（ｂ）に示すような分光特性を有する。ここで、第２フィルタ２５は、第１レーザー光源１ａから出射される赤外域のレーザー光と第２レーザー光源１ｂから出射される可視域のレーザー光、及び第１レーザー光源１ａから出射されるレーザー光を励起光として眼底に発生する蛍光を遮断する。また、第２レーザー光源１ｂから出射されるレーザー光を励起光として眼底に発生する蛍光を透過する。なお、ＦＡＧ（ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｉｎ−ｆｕｎｄｕｓ−ａｎｇｉｏｇｒａｐｈｙ）撮影は蛍光眼底造影剤としてフルオレセインを用いた蛍光撮影であり、第２レーザー光源１ｂ（波長４９０ｎｍ付近）を照射し、第２フィルタ２５を介して波長５１０ｎｍ〜５５０ｎｍ付近の蛍光を撮影し、主として網膜血管の観察を行うものである。一方、ＦＡＦ（ｆｕｎｄｕｓ−ａｕｔｏ−ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ：自発蛍光）撮影は網膜色素上皮のリポフスチンが第２レーザー光源１ｂ（波長４９０ｎｍ付近）に自然蛍光を示す原理を利用した蛍光撮影である。ＦＡＦ撮影は被検者に造影剤を注入しないが、第２レーザー光源１ｂ（波長４９０ｎｍ付近）を照射し、第２フィルタ２５を介して蛍光を撮影する点はＦＡＧ撮影と同様である。

上記のような分光透過特性を有する第１フィルタ２４及び第２フィルタ２５は、図３に示すように、２辺が円弧状で、その両端が直線の辺で結ばれた形状を有しており、回転板２０の中心に対して対称に取り付けられている。なお、両フィルタは、回転板２０の回転によって光軸Ｌ２上及び撮影光学系の光路Ｌｚにかかる位置に取り付けられている。また、図３に示すように、第１フィルタ２４及び第２フィルタ２５の間には、通常の眼底撮影（眼底観察）を行うために第１の波長及び第２の波長のレーザー光を通過させる開口部２６が設けられている。なお、開口部２６は被検者眼Ｅと装置との位置あわせ時や通常の眼底観察の際に光軸Ｌ２上に置かれ、被検者眼Ｅの眼底からの反射光を全て通し、受光素子１４に導く役目を果たす。この場合、開口部２６の大きさは、撮影光学系の撮影光路Ｌｚの大きさに略一致するように設計されている。

なお、本実施形態では撮影された蛍光画像を定量的に評価するための基準となる標準試料４０を装置内の光学系光路上に配置するものとしている。本実施形態ではガルバノミラー９と凹面ミラー１０との間で、０ディオプターの屈折力をもつ被検者眼Ｅを視度補正手段で視度補正したときの眼底Ｅｒと共役となる光路上の所定位置に標準試料４０を配置するものとしている。また、標準試料４０は図７で示すように所定の励起光により蛍光を発する蛍光標準部材４０ａと、黒標準部材４０ｂからなる板状の部材であり、黒標準部材４０ｂは蛍光標準部材４０ａの一部に重ねて固定している。蛍光標準部材４０ａは使用する励起光によって蛍光を発生するものを選べばよい。例えば第２レーザー光源を励起光、第２フィルタをバリアフィルタとして蛍光を取得する場合には、ＭＩＣＲＯＳＣＯＰＹ／ＭＩＣＲＯＳＣＯＰＹ ＥＤＵＣＡＴＩＯＮ製のＦＬＵＯＲ−ＲＥＦ Ｒｅｄを使用すればよい。また、黒標準部材４０ｂは励起光を照射しても蛍光が発生しない部材を選べばよい。

標準試料４０は被検者眼Ｅの眼底で発生する蛍光の強度を算出するために撮影する部材であり、標準試料４０を撮影して得られた受光量を参照光量情報として蛍光強度を算出する際に使用する。なお、標準試料４０は被検者眼Ｅの眼底Ｅｒを撮影したとき、記憶する撮影画像に標準試料（参照光量情報）が写り込むように、レーザー光が被検者眼Ｅの眼底Ｅｒを走査するときの走査光束（走査範囲）の内側で、かつ撮影画像形成に用いられる走査範囲外，或いは撮影画像の周辺部分となる走査領域の周辺部分に配置されていることが好ましい。このように標準試料４０は走査光束の周辺部分に配置されるため、撮影で取得する眼底画像の注目部位（画像中心）の情報を大きく損なうことはない。

なお、本実施形態では標準試料４０をレーザー光の走査範囲の内側に固定して配置するものとしているが、これ限るものではない。例えば制御部３０が制御するアクチュエータなど駆動手段３６によって、標準試料４０をレーザー光の走査範囲に挿脱可能にしてもよい。この場合、自発蛍光撮影を行う撮影モード以外では標準試料４０をレーザー光の走査範囲の外へ退避すればよい。このように制御部３０が撮影モードに応じて標準試料４０の写し込みを制御することで、蛍光強度の解析が不要な撮影モード（例えば赤外光撮影）では標準試料４０が写り込むことがなく、自発蛍光撮影画像で標準試料４０の背後に隠れてしまう眼底の情報を取得することができる。

また、本実施形態は蛍光の強度を導くため、０ディオプターの被検者眼Ｅに対して視度補正を行ったときに被検者眼Ｅの眼底Ｅｒと共役となる位置に標準試料４０を配置しているが、標準試料４０の光軸方向の配置位置はこれに限るものではなく、レーザ光の走査範囲内に標準試料４０が配置されていればよい。

本実施形態では、後述するように視度補正手段によって−１５ディオプターから＋１５ディオプターの屈折力をもつ被験者眼Ｅに対して視度補正を行うことが可能である。しかし、本実施形態では標準試料４０は被検者眼が０ディオプターとしたときの共役位置となる光路上に固定配置されているため、個々の被検者眼に対する視度補正によって撮影画像に写り込む標準試料４０の明るさ（階調値）が変化してしまう。このような視度補正による明るさの変化は、視度補正に対応した係数で補償することによって吸収できる。なお、視度補正によって生じる撮影画像に写り込む標準試料４０の明るさの変化を抑制したい場合には、標準試料４０は０ディオプターでの共役位置を基準に±５ディオプターの範囲内に配置することが好ましい。

図５は本実施形態における眼底撮影装置の制御系を示したブロック図である。装置全体の制御を行う制御部３０はＣＰＵを有し、レーザー光源１ａ，１ｂ、ポリゴンミラー７及びガルバノミラー９を駆動させるための駆動手段３６、受光素子１４、パルスモータ２１、センサ２３、ミラー４，５を駆動させるための駆動手段３１、コントロール部３２、受光素子１６にて受光した信号を基に被検者眼Ｅの眼底の画像（正面像）を形成するための画像処理部３３等が接続される。モニタ３４には画像処理部３３にて形成した眼底画像等が表示される。記憶手段３５には制御部３０のＣＰＵが制御および解析を行うために使用するプログラムが格納されているほか、撮影した眼底画像や標準試料４０により得られる参照光量情報等が記憶される。なお、記憶手段３５と制御部３０と画像処理部３３とは解析手段ともなり、後述する蛍光強度の演算が行われる。コントロール部３２には、視度補正のために被検者眼Ｅの屈折力や、その他の被検者眼Ｅの眼情報（角膜曲率半径，眼軸長）を入力するための入力部、撮影モードを切り替えるための切り替えダイアル、蛍光撮影を開始するための撮影スイッチ、撮影画像の深度調節をするための絞り切り替えダイアル、回転板２０を回転させて光軸Ｌ２上に所望するフィルタまたは開口部を位置させるための切り換えスイッチ等、装置を操作するための各種スイッチが用意されている。

以上のような構成を有する眼底撮影装置において、その動作について説明する。ここではＦＡＦ撮影モード（自発蛍光撮影）で撮影を行い、続いて解析手段によって自発蛍光画像の解析を行う方法について説明する。

装置の電源を投入すると、検者は被検者眼Ｅへの位置合わせを行うため、コントロール部３２に設けられた図示なきモード切り替えダイアルを操作してマニュアル撮影モードを選択し、また、コントロール部３２に設けられた図示なきＩＲレーザー光選択ボタンを押す。制御部３０はパルスモータ２１を駆動させて回転板２０を回転させ、図３に示した開口部２６が光軸Ｌ２に位置するように回転板２０の回転角度を調節する。また、第１レーザー光源１ａから赤外光を出射させ、これを観察用の照明光とする。

検者は予め被検者眼Ｅの屈折力を眼屈折力測定装置等にて予め測定しておき、得られた被検者眼Ｅの屈折力値をコントロール部３２を用いて入力する。制御部３０は入力された屈折力データを記憶部３５に記憶させるとともに、駆動手段３１を用いてミラー４，５を駆動させて視度補正を行う。視度補正が行われた状態にて、検者は図示なきジョイスティック等を用いて装置を駆動させて、被検者眼Ｅの眼底にレーザ光が照射され、所望する画像がモニタ３４に表示されるように、被検者眼Ｅへの位置合わせを行う。

ここで、制御部３０は、駆動手段３６を駆動制御してポリゴンミラー７及びガルバノミラー９を動作させることにより、被検者眼Ｅの眼底上でレーザー光を二次元的に走査させる。これにより、受光素子１４には、被検者眼Ｅの眼底上におけるレーザー光の走査位置に対応する眼底反射光が逐次受光される。なお、標準試料４０はレーザ光の走査領域内に置かれているため、受光素子１４はレーザ光の走査位置に応じて、眼底からの反射光又は標準試料４０からの反射光を受光することとなる。ここで、画像処理部３３は、受光素子１４から逐次出力される受光信号に基づいて一枚の眼底画像（１フレーム分の画像）を標準試料４０からの反射情報を含めた状態で構築し、モニタ３４に表示する。そして、以上のような動作を繰り返すことにより、モニタ３４の画面上において、被検者眼Ｅの眼底を動画にてリアルタイムで観察可能となる。

このような制御により、モニタ３４には赤外光にて撮影した眼底像（動画）が表示されることとなる。検者はこの像を見て撮影部位、アライメントやピントの状態を確認するとともに、コントロール部３２に設けられたＩＲレーザー光輝度調節ダイアルを操作して眼底画像（動画）がはっきりみえるようにする。被検者眼Ｅと装置とが適正な位置関係となっていれば、検者はコントロール部３２に設けられた図示なきモード切り替えダイアルを操作してＦＡＦ撮影モードを選択する。

ＦＡＦ撮影モードが選択されると、制御部３０は駆動手段３６によるポリゴンミラー７及びガルバノミラー９の動作を維持したまま第１レーザー光源１ａからの赤外光の出射を停止し、光軸Ｌ２上に第２フィルタ２５が位置するように回転板２０の回転制御を行い、続けて第２レーザー光源１ｂから可視光のレーザー光を出射する。第２レーザー光源１ｂ（エキサイタ）と第２フィルタ２５（バリア）の組合せにより、モニタ３４で被検者眼Ｅの眼底で発生する蛍光（自発蛍光像）を前述のマニュアル撮影モードと同様に動画で観察できるようになる。なお、ここで検者は自発蛍光像（動画）が見やすい明るさになるようにコントロール部３２に設けられたＢｌｕｅレーザー光輝度調節ダイアル（第２レーザー光源１ｂ用）を操作し、制御部３０は第２レーザー光源１ｂのレーザ光量を調節する。

適切な自発蛍光像（動画）を観察できたところで検者はコントロール部３２に配置された撮影スイッチを押す。撮影スイッチが押されると、制御部３０は、ポリゴンミラー７及びガルバノミラー９の駆動制御に連動して受光素子１４から逐次出力される受光信号に基づいて一枚の眼底画像（１フレーム分の眼底の正面像）を構築し、２次元座標と階調情報を有する撮影画像（静止画）として記憶部３５に記憶する。また、制御部３０は撮影時の視度補正手段（ミラー４，５）の位置を視度補正情報として撮影画像（又は標準試料からの反射情報）と対応付けて記憶部３５に記憶させる。なお、前述したようにレーザ光の走査範囲の光路上に標準試料４０が設置されているため、得られる撮影画像は、蛍光撮影された眼底画像部分Ｄｉと標準試料からの反射像（蛍光標準画像部分Ｄｆ，及び黒標準画像部分Ｄｂ）とが合わせて得られることとなる（図６参照）。なお、制御部３０が構築し記録する撮影画像の階調値は、受光素子１４の受光信号と撮影画像の階調値との関係（階調特性）が線形特性になっている。

ここで、自発蛍光像（動画）の観察時に調節したレーザー光を標準試料４０へ投光するため、標準試料４０の蛍光標準部材４０ａで生じる蛍光の光量（受光素子１４の受光量）は調節したレーザー光の光量に略対応したものとなる。なお、上述では標準試料４０を写し込んだ被検者眼Ｅの眼底画像の撮影を１回行うこととしたが、被検者眼Ｅの撮影を複数フレームの画像として取得し画像処理部３３で加算処理を行うこととしてもよい。

被検者眼Ｅに対する一連の撮影が完了すると、検者はコントロール部３２に用意された図示なき操作スイッチを操作して記憶部３５に記憶された撮影画像を選択する。制御部３０は選択された撮影画像をモニタ３４に図６のように表示する。ここで制御部３０は解析手段として撮影画像に含まれる被検者眼Ｅの眼底を撮影した眼底画像部分Ｄｉの情報（階調値）と、眼底画像に重なるように写し込まれた蛍光標準画像部分Ｄｆおよび黒標準画像部分Ｄｂの情報（階調値）から、眼底で発生する自発蛍光の強度を算出し、解析結果をモニタ３４に表示する。なお、撮影画像の蛍光標準画像部分Ｄｆは個々の眼に対する視度補正によって、その階調値が変わる可能性がある。このために本実施形態では撮影時の被検者眼の視度補正情報を用いて蛍光標準画像部分Ｄｆの階調値を補償するものとしている。このように補償された蛍光標準画像部分Ｄｆの情報は、個々の眼の視度補正によらず同一の標準値として用いることができる。

また、このようにして得られた撮影画像（蛍光眼底画像及び蛍光／黒標準情報）を用いて定量評価する場合の解析の例を以下に示す。

自発蛍光の強度値をＡＦ、眼底画像部分Ｄｉの任意座標の階調値をｘ、黒標準画像部分Ｄｂの階調値をＢ、蛍光標準画像部分Ｄｆの階調値をＲＥＦ、視度補正情報に対応した係数をＣｄ、被検者眼の眼特性に対応した係数をＣｓ、被検者眼の水晶体の程度に対応した係数をＣｃとすると、眼底画像の任意座標における強度値は式１で算出することができる。

ＡＦ＝（ｘ−Ｂ）／（（ＲＥＦ−Ｂ）＊Ｃｄ）＊Ｃｓ＊Ｃｃ ・・・式１

なお、係数Ｃｄは視度補正手段による視度補正位置によって変動する蛍光標準画像部分Ｄｆの明るさ（階調値）を補償するための係数であり、後述するように被検者眼の眼底（および標準試料４０）を撮影したときの視度補正情報（ミラー４，５の位置）に対応した値となる。係数Ｃｓは被検者眼の眼球の大きさなど眼底情報を補償するための係数であり、検者が被検者眼の角膜曲率半径、眼軸長の何れか一方または両方と屈折度を装置に入力し、制御部３０のプログラムが入力された情報に対応した係数値を設定する。係数Ｃｃは被検者眼の白内障の程度による影響を補償するための係数であり、例えば、検者が被検者眼の水晶体を色調などから診断し判定したエメリーリトル分類（水晶体の硬化度合いの分類）のグレード値を装置に入力し、制御部３０が入力されたグレード値に対応した係数値を記憶手段３５から呼び出したものである。なお、上記の式（１）では、被検者眼の眼特性や被検者眼の水晶体の程度に対応した係数をＣｓ，Ｃｃを用いるものとしているが、必須となるものではなく、これらの係数は許容される精度との関係で適宜選択して使用されればよい。

また、階調値Ｂおよび階調値ＲＥＦは、検者がコントロール部３２の図示なき操作レバーによって、眼底画像に写し込まれた黒標準画像部分Ｄｂおよび蛍光標準画像部分Ｄｆの各領域の略中心位置（座標）を指定し、制御部３０が指定された座標の階調値を取得し決定される。階調値Ｂおよび階調値ＲＥＦは参照光量を示す情報であるため、階調値Ｂと階調値ＲＥＦの取得は１枚の撮影画像の強度を算出する際に１度行うだけでよい。また、前述では検者が階調値Ｂと階調値ＲＥＦを取得する座標を操作して指定したが、予め参照光量情報が写し込まれる撮影画像上の位置を記憶手段３５に記憶しておき、制御部３０が蛍光強度を算出する際に記憶されている座標位置に基づき自動的に参照光量情報を取得してもよい。更には、参照光量情報の取得は範囲を指定することでもよく、この場合、指定した範囲の階調値を平均化すればよい。

ここで係数Ｃｄによって蛍光標準画像部分Ｄｆの補償が必要な理由について説明する。前述したように、撮影は被検者眼に応じた視度補正を行った後に実行される。視度補正は、検者が予め被検者眼Ｅの眼屈折力を眼屈折力測定装置等で測定しておき、得られた被検者眼Ｅの屈折力値をコントロール部３２によって入力し、制御部３０が照射光学系と受光光学系の共通光路に配置された視度補正手段（ミラー４，５）を該入力値に対応した位置へと駆動することにより行われる。ここで、ミラー４，５を駆動することで被検者眼Ｅの眼底Ｅｒとピンホール板１２とは共役の位置関係となり、視度補正手段による視度補正が達成される。一方、標準試料４０は凹面ミラー１０とガルバノミラー９との間で、０ディオプターの被検者眼Ｅに対して視度補正手段で視度補正したときの眼底Ｅｒと共役となる位置に固定されている。よって、被検者眼を０ディオプターの視度補正値で撮影するときは、標準試料４０とピンホール板１２とが共役の位置関係にあり、標準試料４０を発した光はピンホール板１２の部分で焦点を結ぶ。一方、被検者眼を０ディオプター以外の視度補正値で撮影するときは、視度補正手段（ミラー４，５）の位置が０ディオプターのときの位置から変位する。したがって、視度補正量が大きくなるほど、標準試料４０とピンホール板１２との共役関係は崩れるため、ピンホール板１２にてけられる標準試料４０からの蛍光光束が多くなり、撮影される蛍光標準画像部分Ｄｆの明るさが減少してしまう。

このような理由から、係数Ｃｄは視度補正手段の視度補正位置に対応させ、蛍光標準画像部分Ｄｆの変動を補償する（視度補正位置によらず一定の蛍光標準情報が得られる）ような係数値となる。ここで係数Ｃｄの係数値は標準試料４０の位置からみた撮影光学系の瞳の立体角Ｓｅが係数Ｃｄに対して反比例するように設定すればよい。例えば、標準試料４０からみた撮影光学系の瞳の立体角Ｓｅは視度補正手段（ミラー４，５）の視度補正位置によって変化するため、いくつかの視度補正位置に対してＣｄ（＝１／Ｓｅ）を計算し、直線補間によって視度補正値と係数Ｃｄとの関係を決定すればよい。直線補間の代わりに最小二乗法を用いて視度補正量と係数Ｃｄとの関係を近似式としてもよい。または、いくつかの視度補正値で標準試料４０を撮影し、上述した手段で各々の撮影画像の蛍光標準画像部分Ｄｆの階調値と黒標準画像部分Ｄｂの階調値を取得し、直線補間または最小二乗法を用いて式１の（ＲＥＦ−Ｂ）箇所、即ち１／（ＲＥＦ−Ｂ）の部分の計算結果値が一定となる視度補正情報に対応した係数Ｃｄを用いてもよい。

なおピンホール板１２の開口径は調節可能（変更可能）であるため、ピンホール板１２の開口径によってピンホール板１２でけられる標準試料４０からの蛍光光束の量は変化する。よって係数Ｃｄの係数値はピンホール板１２がとり得る複数種類の開口径に対応したものとすればよい。例えば、記憶手段３５に該開口径の値と該係数の値とを関連付けたテーブルを記憶しておき、制御部３０が制御した開口径に対応した係数値（Ｃｄ）を該テーブルから呼び出して自発蛍光強度値ＡＦの算出を行えばよい。ここで、ピンホール板１２の開口を絞ると、光学系の収差などの影響によって撮影画像の眼底画像部分Ｄｉの明るさが変化（若干暗く）する。つまり式１の（ｘ−Ｂ）の部分の計算結果値が小さくなる。よってピンホール板１２の開口径によって変化する撮影画像の眼底画像部分Ｄｉの明るさの補償分を係数Ｃｄに含ませてもよい。

このようにして求められた係数Ｃｄを用いて、式１に記した自発蛍光強度値ＡＦの算出を撮影画像の眼底画像部分Ｄｉの一部または全体に対して行うことで、定量的な自発眼底画像の解析を行うことができる。

検者が画像データの領域を複数箇所指定することで、指定した領域同士で自発蛍光強度の比較を行うことができる。自発蛍光は患部箇所または全体で発生するため、このような領域指定は画像データ全体の狭い領域、または広い領域で行う。例えば疾患は眼底の後極部（黄班およびその周囲）から進行することが多いため、図６のように眼底の後極部が画像データの中心にくるような撮影では、画像データの中央部と周辺部とを領域指定し各々領域の自発蛍光強度の平均値を算出し数値比較することで、眼底画像データの中央部と周辺部の自発蛍光の発生度合いの差を解析結果としてモニタ３４に表示することができる。

また、解析は１枚の記録画像データに限定されるものでなく、本実施形態で過去に撮影を行った記録画像データであれば、前述したものと同様の解析を行うことで記録画像データ同士の解析値の比較を行うことができる。解析結果をモニタ３４に表示することで、検者は同一被検者の疾患の進行度合いを数値として確認することができる。

また、算出した強度値と閾値を組合せることで、閾値が１つであれば２値化された自発蛍光強度マップの形で、閾値が複数であれば等高線状に描かれた自発蛍光強度マップの形で解析結果としてモニタ３４に表示することができる。

このように被検者眼Ｅの眼底と標準試料とを撮影し、受光した蛍光情報に対して視度補正手段の視度補正量に対応した補償を行って蛍光強度を算出することで、被検者眼Ｅに堆積する蛍光物質（リポフスチン等）の量や範囲を定量的に解析することができる。

なお、本実施形態では式１で使用する階調値Ｂを黒標準画像部分Ｄｉの階調値を取得して決定したが、標準試料４０に黒標準部材４０ｂを配置せず、レーザー光を消灯したときの受光素子１４の受光信号からなる階調値を階調値Ｂとして使用しても良い。また、本実施形態では視度補正手段による標準試料の階調値の変動を補償するため、蛍光強度値ＡＦを求める式で（ＲＥＦ−Ｂ）に対して補償係数Ｃｄによる乗算を行った。ここで、補償係数Ｃｄは（ＲＥＦ−Ｂ）に対してではなく、蛍光標準画像Ｄｆおよび黒標準画像部分Ｄｂの各々に対して視度補正手段による変動を補償するようにしてもよい。

また、本実施形態では光源にレーザー光源（１ａまたは１ｂ）を使用し、ポリゴンミラー７とガルバノミラー９により眼底上でレーザー光を走査して撮影する眼底撮影装置をあげたが、自発蛍光撮影に対応したエキサイタフィルタとバリアフィルタによって被検者眼の眼底の自発蛍光撮影が行える特許文献１に記載したような眼底カメラにも適用することができる。例えば、眼底に照明光を投光させる光学系と眼底からの反射光を受光して眼底像を撮影ための光学系と有する眼底カメラであって、照明光束と撮影光束の共通光路になる対物レンズと穴あき全反射ミラーとの間の撮影光束内に蛍光反応情報を得るための標準試料（蛍光標準部材および黒標準部材）を配置することで、本実施形態の図６で示したものと同様な、眼底画像に標準試料が重畳した撮影画像を取得することができる。ここで本実施形態の式１で示した自発蛍光強度を算出する際に、撮影光学系の視度補正特性を元に標準試料データの補償を行うことで、定量的な解析を行うことができる。また、光干渉の技術を用いた網膜断層画像を取得する眼底撮影装置（ＯＣＴ）にも適用することができる。

なお、眼底カメラの撮影画像（記録画像）は、一般的な表示手段がガンマ２．２の階調変換特性を有することを配慮して、撮影時の受光量と記録画像の階調値との関係がガンマ０．４５の階調特性になるように画像処理を行って記録することが一般的である。このような非線形の階調特性をもった撮影画像に対して本実施形態（式１）で記した自発蛍光強度の算出を行う場合は、階調特性がガンマ１．０の特性を有するように撮影画像の階調値（ｘ，Ｂ，ＲＥＦ）に対して階調変換を行った後に蛍光強度の計算を行う式（式１）へ当てはめればよい。例えば公知のルックアップテーブル手段によって、非線形特性（ガンマ０．４５）をもつ階調値データを線形特性（ガンマ１．０）をもつ階調値データへと階調変換することができる。このように線形特性をもつ階調値を使用して蛍光強度の算出を行うことで、撮影画像の階調値の大小に関わらず精度の高い解析を行うことができる。

また、本実施形態は撮影および解析を行う眼底撮影装置として記したが、撮影と解析とを別の構成としても達成できる。眼底撮影装置は被検者眼Ｅの眼底および標準試料を撮影して蛍光画像と視度補正情報とを記録し、パーソナルコンピュータを用いた眼底画像処理装置が該記録情報（眼底画像，視度補正情報）を用いて、式１に記した蛍光強度の計算および解析を行うこととしてもよい。

本実施の形態の眼底撮影装置の光学系を示した図である。 レーザ光出射部の構成を示す図である。 回転板の構成を示した図である。 第１フィルタ及び第２フィルタの分光透過特性を示す図である。 眼底撮影装置の制御系を示したブロック図である。 撮影画像の構成を説明する図である。 標準試料の構造を示した図である。

１ レーザ光出射部
２ 穴開きミラー
３ レンズ
４ ミラー
５ ミラー
６ 凹面ミラー
７ ポリゴンミラー
８ 凹面ミラー
９ ガルバノミラー
１０ 凹面ミラー
１１ レンズ
１２ ピンホール板
１３ 集光レンズ
１４ 受光素子
２０ 回転板
２１ パルスモータ
２１ａ 回転軸
２２ 遮蔽板
２３ センサ
２４ 第１フィルタ
２５ 第２フィルタ
２６ 開口部
４０ 標準試料
Ｅ 被検者眼
Ｌ１ 光軸
Ｌ２ 光軸

Claims (2)

1. 被検者眼に応じた視度補正を行うための視度補正手段と、
   被検者眼の眼底に励起光を照射するための光源を持ち，前記視度補正手段によって前記被検者眼が視度補正された状態で前記光源からの励起光によって生じる前記被検者眼の眼底の蛍光画像を取得するための蛍光画像取得手段と、
   前記視度補正手段による前記視度補正を行った状態で前記光源からの励起光を用いて標準試料を撮影して該標準試料から発せられる蛍光情報を取得し，第１の参照光量情報を得るための標準試料撮影手段と、
   前記視度補正手段によって得られる視度補正情報と前記第１参照光量情報とを用いて，前記視度補正による前記第１参照光量情報の変化を補償した蛍光画像情報を用いて前記蛍光画像の解析を行う解析手段と、
   を備えることを特徴とする眼底撮影装置。
2. 前記標準試料撮影手段は前記蛍光画像取得手段に用いられる撮影光学系の少なくとも一部を共用し、前記標準試料は前記視度補正手段により−５ディオプターから＋５ディオプターの間で視度補正したときの前記撮影光学系の眼底と略共役となる位置に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の眼底撮影装置。

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