JP6699956B1 - 眼科装置 - Google Patents
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Abstract
Description
第1実施形態に係る眼科装置は、被検眼の眼底における中心窩を含む中心領域の屈折度数と眼底の形状から、眼底における中心領域の外側の周辺領域の屈折度数を算出(推定)する。
図1に、第1実施形態に係る眼科装置の構成例を示す。第1実施形態に係る眼科装置1は、他覚屈折測定装置(屈折測定部)とOCT装置(OCT部)とを含む検査装置である。眼科装置1は、測定部10と、制御処理部50とを含む。測定部10は、屈折測定部20と、OCT部30と、ビームスプリッタBS1とを含む。制御処理部50は、データ処理部60と、制御部70とを含む。データ処理部60は、解析部61と、眼球モデル構築部62と、算出部(推定部)63とを含む。
第1実施形態に係る眼科装置1の動作について説明する。
まず、制御部70は、図示しない固視投影系を制御して、眼底Efにおける屈折測定部20の光学系の測定光軸上に固視標を投影させる(中心固視)。
次に、制御部70は、屈折測定部20の光学系の測定光軸上に固視標が投影された状態で、屈折測定部20を制御することにより他覚屈折測定を実行する。これにより、被検眼Eの眼底Efに光が投射され、その反射光により形成されたリングパターン像を解析することにより被検眼Eの中心窩を含む中心領域の屈折度数が取得される。
続いて、制御部70は、屈折測定部20(OCT部30)の光学系の測定光軸上に固視標が投影された状態で、OCT部30を制御することによりOCT計測(OCTスキャン)を実行する。ステップS3では、例えば、中心領域を中心とするラジアルスキャンが実行される。これにより、眼底Efの中心窩を含む中心領域のBスキャン画像(OCTデータ)が取得される。また、タンジェンシャル(tangential)面とサジタル(sagital)面に沿ったBスキャン画像が取得される。
次に、解析部61は、ステップS3において取得されたBスキャン画像に対してセグメンテーション処理を施すことにより所定の層領域(例えば、OS−RPE界面)を特定し、Bスキャン画像における層領域のHeightデータ[pixel]を取得する。Heightデータは、Bスキャン画像において所定の基準位置からの深さ方向の距離に対応する。
解析部61は、光学系で規定される装置固有のピクセルスペーシング補正値[mm/pixel]を用いて、Heightデータの距離[mm]を取得する。
次に、算出部63は、周辺領域の屈折度数を算出する。
第2実施形態に係る眼科装置は、第1実施形態と同様に、被検眼の眼底における中心窩を含む中心領域の屈折度数と眼底の形状から、眼底における中心領域の外側の周辺領域の屈折度数を算出(推定)する。第2実施形態に係る眼科装置が第1実施形態に係る眼科装置1と異なる点は、被検眼Eの眼軸長データ(眼軸長の測定値)を用いて周辺領域の屈折度数を算出する点である。以下、第2実施形態に係る眼科装置について、第1実施形態との相違点を中心に説明する。
第2実施形態に係る眼科装置の動作について説明する。
まず、制御部70は、ステップS1と同様に、図示しない固視投影系を制御して、屈折測定部20の光学系の測定光軸上に固視標を投影させる(中心固視)。
次に、制御部70は、ステップS2と同様に、眼底Efにおける屈折測定部20の光学系の測定光軸上に固視標が投影された状態で、屈折測定部20を制御することにより他覚屈折測定を実行する。
続いて、制御部70は、ステップS3と同様に、屈折測定部20(OCT部30)の光学系の測定光軸上に固視標が投影された状態で、OCT部30を制御することによりOCT計測(OCTスキャン)を実行する。
次に、解析部61は、ステップS4と同様に、ステップS13において取得されたBスキャン画像に対してセグメンテーション処理を施すことにより所定の層領域(例えば、OS−RPE界面)を特定し、Bスキャン画像における層領域のHeightデータ[pixel]を取得する。
次に、解析部61は、被検眼Eの眼軸長データを取得する。眼軸長データは、被検眼Eの眼軸長の測定値を含む。例えば、解析部61は、ステップS13において実行されたOCT計測で得られたOCTデータを解析することにより眼軸長を求める。いくつかの実施形態では、解析部61は、電子カルテシステムから眼軸長データを取得する。いくつかの実施形態では、解析部61は、外部の眼軸長測定装置から眼軸長データを取得する。
解析部61は、ステップS5と同様に、ピクセルスペーシング補正値[mm/pixel]を用いて、Heightデータの距離[mm]を取得する。
次に、算出部63は、ステップS6と同様に、求められた差分Δhを用いて眼球屈折力の差分ΔDを求め、求められた差分ΔDを用いて周辺領域の屈折度数を算出する。
第3実施形態に係る眼科装置は、第1実施形態と同様に、被検眼の眼底における中心窩を含む中心領域の屈折度数と眼底の形状から、眼底における中心領域の外側の周辺領域の屈折度数を算出する。第3実施形態に係る眼科装置が第1実施形態に係る眼科装置1と異なる点は、被検眼Eの角膜形状データ(角膜形状の測定値)を用いて周辺領域の屈折度数を算出する点である。以下、第3実施形態に係る眼科装置について、第1実施形態との相違点を中心に説明する。
第3実施形態に係る眼科装置の動作について説明する。
まず、制御部70は、ステップS1と同様に、図示しない固視投影系を制御して、屈折測定部20の光学系の測定光軸上に固視標を投影させる(中心固視)。
次に、制御部70は、ステップS2と同様に、眼底Efにおける屈折測定部20の光学系の測定光軸上に固視標が投影された状態で、屈折測定部20を制御することにより他覚屈折測定を実行する。
続いて、制御部70は、ステップS3と同様に、屈折測定部20(OCT部30)の光学系の測定光軸上に固視標が投影された状態で、OCT部30を制御することによりOCT計測(OCTスキャン)を実行する。
次に、解析部61は、ステップS4と同様に、ステップS23において取得されたBスキャン画像に対してセグメンテーション処理を施すことにより所定の層領域(例えば、OS−RPE界面)を特定し、Bスキャン画像における層領域のHeightデータ[pixel]を取得する。
次に、解析部61は、被検眼Eの角膜形状データを取得する。角膜形状データは、被検眼Eの角膜Ecの形状(例えば、角膜曲率半径、角膜厚)の測定値を含む。例えば、解析部61は、電子カルテシステムから角膜曲率半径、角膜厚等を含む角膜形状データを取得する。いくつかの実施形態では、解析部61は、外部の角膜形状測定装置から角膜形状データを取得する。いくつかの実施形態では、解析部61は、ステップS23において実行されたOCT計測で得られたOCTデータを解析することにより角膜厚を取得する。
解析部61は、ステップS5と同様に、ピクセルスペーシング補正値[mm/pixel]を用いて、Heightデータの距離[mm]を取得する。
次に、算出部63は、ステップS6と同様に、求められた差分Δhを用いて眼球屈折力の差分ΔDを求め、求められた差分ΔDを用いて周辺領域の屈折度数を算出する。
第4実施形態に係る眼科装置は、第1実施形態と同様に、被検眼の眼底における中心窩を含む中心領域の屈折度数と眼底の形状から、眼底における中心領域の外側の周辺領域の屈折度数を算出(推定)する。第4実施形態に係る眼科装置が第1実施形態に係る眼科装置1と異なる点は、被検眼Eの複数の実測データ(例えば、眼軸長、角膜形状、前房深度、水晶体曲率、水晶体厚の測定値)を用いて眼球モデルを構築し、光線追跡処理を行って周辺領域の屈折度数を算出する点である。以下、第4実施形態に係る眼科装置について、第1実施形態との相違点を中心に説明する。
第4実施形態に係る眼科装置の動作について説明する。
まず、制御部70は、ステップS1と同様に、図示しない固視投影系を制御して、屈折測定部20の光学系の測定光軸上に固視標を投影させる(中心固視)。
次に、制御部70は、ステップS2と同様に、眼底Efにおける屈折測定部20の光学系の測定光軸上に固視標が投影された状態で、屈折測定部20を制御することにより他覚屈折測定を実行する。
続いて、制御部70は、ステップS3と同様に、屈折測定部20(OCT部30)の光学系の測定光軸上に固視標が投影された状態で、OCT部30を制御することによりOCT計測(OCTスキャン)を実行する。
次に、解析部61は、ステップS4と同様に、ステップS33において取得されたBスキャン画像に対してセグメンテーション処理を施すことにより所定の層領域(例えば、OS−RPE界面)を特定し、Bスキャン画像における層領域のHeightデータ[pixel]を取得する。
次に、解析部61は、被検眼Eの実測データを取得する。実測データは、被検眼Eの眼軸長、角膜形状(例えば、角膜曲率半径、角膜厚)、前房深度、水晶体曲率、水晶体厚の測定値を含む。例えば、解析部61は、ステップS33において実行されたOCT計測で得られたOCTデータを解析することにより眼軸長、角膜厚、前房深度、水晶体厚を求める。例えば、解析部61は、電子カルテシステムから角膜曲率半径等を含む角膜形状データを取得する。いくつかの実施形態では、解析部61は、電子カルテシステムから実測データを取得する。いくつかの実施形態では、解析部61は、外部の1以上の測定装置から実測データを取得する。いくつかの実施形態では、解析部61は、外部の角膜形状測定装置から角膜形状データを取得する。
解析部61は、ステップS5と同様に、ピクセルスペーシング補正値[mm/pixel]を用いて、Heightデータの距離[mm]を取得する。
算出部63(又はデータ処理部60)は、構築された新たな眼球モデルを用いて、角膜Ecから入射して瞳孔を通過して眼底Efに到達する光線について光線追跡処理を行う(例えば、瞳孔径=φ4)。光線追跡処理では、物点の位置を、ステップS32で取得された中心領域における屈折度数(等価球面度数SE)から求まる遠点に相当する位置とする。角膜Ecから遠点に相当する位置までの遠点距離Lは、「−1000/SE」[mm]である。
第5実施形態に係る眼科装置は、被検眼の眼底における中心窩を含む中心領域の形状を特定し、特定された形状を反映した屈折度数を求める。第5実施形態では、眼底の中心領域の形状として、水平方向(所定の基準方向)に対する眼底の所定の層領域(例えば、OS−RPE界面)のチルト角度が特定される。以下、第5実施形態に係る眼科装置について、第1実施形態との相違点を中心に説明する。
第5実施形態に係る眼科装置の動作について説明する。
まず、制御部70は、ステップS1と同様に、図示しない固視投影系を制御して、屈折測定部20の光学系の測定光軸上に固視標を投影させる(中心固視)。
次に、制御部70は、ステップS2と同様に、眼底Efにおける屈折測定部20の光学系の測定光軸上に固視標が投影された状態で、屈折測定部20を制御することにより他覚屈折測定を実行する。これにより、リングパターン像が取得される。
続いて、制御部70は、ステップS3と同様に、屈折測定部20(OCT部30)の光学系の測定光軸上に固視標が投影された状態で、OCT部30を制御することによりOCT計測(OCTスキャン)を実行する。ステップS43では、例えば、水平方向と垂直方向のクロススキャン(水平方向の第1スキャンと第1スキャンと交差する垂直方向の第2スキャン、水平方向と垂直方向の十字のラジアルスキャン)が実行される。また、ステップS43では、例えば、中心領域を中心とするラジアルスキャンが実行されてもよい。これにより、タンジェンシャル面とサジタル面に沿ったBスキャン画像が取得される。
次に、解析部61は、ステップS43において取得された水平方向と垂直方向のBスキャン画像それぞれに対して、ステップS4と同様にセグメンテーション処理を施すことにより所定の層領域(例えば、OS−RPE界面)を特定し、Bスキャン画像における層領域のHeightデータ[pixel]を取得する。
次に、解析部61は、ステップS5と同様に、ピクセルスペーシング補正値[mm/pixel]を用いて、Heightデータの距離[mm]を取得する。
測定光軸と眼球光軸(視軸)とが略一致しているとき、解析部61は、式(5)に示すように、Bスキャン画像の傾斜角度g0を補正することなく眼底面のチルト角度g1として出力する。
測定光軸に対して眼球光軸がシフトしているとき、解析部61は、シフト量に基づいてBスキャン画像の傾斜角度g0を補正することにより眼底面のチルト角度g1を求める。
測定光軸に対して眼球光軸がチルトしているとき、解析部61は、チルト量に基づいてBスキャン画像の傾斜角度g0を補正することにより眼底面のチルト角度g1を求める。
測定光軸に対して眼球光軸がシフトし、且つチルトしているとき、解析部61は、シフト量及びチルト量に基づいてBスキャン画像の傾斜角度g0を補正することにより眼底面のチルト角度g1を求める。
次に、算出部63は、水平方向及び垂直方向それぞれについて、ステップS45において特定された眼底面のチルト角度θh、θvに応じて、ステップS42において取得されたリングパターン像を補正する。算出部63は、補正されたリングパターン像に対して楕円近似を行い、得られた楕円形状を用いて公知の手法で屈折度数を求める。求められた屈折度数が、中心領域の屈折度数として算出される。
第6実施形態に係る眼科装置は、被検眼の眼底における中心窩を含む中心領域の外側の周辺領域の形状を特定し、特定された形状を反映した屈折度数を求める。第6実施形態では、第5実施形態と同様に、眼底の周辺領域の形状として、水平方向(所定の基準方向)に対する眼底の所定の層領域(例えば、OS−RPE界面)のチルト角度が特定される。以下、第6実施形態に係る眼科装置について、第5実施形態との相違点を中心に説明する。
第6実施形態に係る眼科装置の動作について説明する。
まず、制御部70は、図示しない固視投影系を制御して、眼底Efにおける屈折測定部20の光学系の測定光軸から外れた所定の投影位置に固視標を投影させる(周辺固視)。固視標の投影位置は、測定光軸が被検眼Eの中心窩を含む中心領域の外側の周辺領域に配置されるように設定される。
次に、制御部70は、眼底Efにおける屈折測定部20の光学系の測定光軸から外れた投影位置に固視標が投影された状態で、ステップS42と同様に、屈折測定部20を制御することにより他覚屈折測定を実行する。これにより、リングパターン像が取得される。
続いて、制御部70は、屈折測定部20(OCT部30)の光学系の測定光軸から外れた投影位置に固視標が投影された状態で、ステップS43と同様にOCT部30を制御することによりOCT計測(OCTスキャン)を実行する。ステップS53では、例えば、中心窩と固視標の投影位置とを結ぶ方向に略平行な第1スキャンと、第1スキャンに直交する方向の第2スキャン(x字状のラジアルスキャン、固視標の投影位置に対応して回転させたクロススキャン)が実行される。これにより、タンジェンシャル面とサジタル面に沿ったBスキャン画像が取得される。
次に、解析部61は、ステップS53において取得された水平方向と垂直方向のBスキャン画像それぞれに対して、ステップS4と同様にセグメンテーション処理を施すことにより所定の層領域(例えば、OS−RPE界面)を特定し、Bスキャン画像における層領域のHeightデータ[pixel]を取得する。
次に、解析部61は、ステップS45と同様に、ピクセルスペーシング補正値[mm/pixel]を用いて、Heightデータの距離[mm]を取得する。
次に、算出部63は、ステップS46と同様に、水平方向及び垂直方向それぞれについて、ステップS55において特定された眼底面のチルト角度θh、θvに応じて、ステップS52において取得されたリングパターン像を補正する。算出部63は、補正されたリングパターン像に対して楕円近似を行い、得られた楕円形状を用いて公知の手法で屈折度数を求める。
第1実施形態〜第6実施形態では、主に、被検眼の眼底における中心窩を含む中心領域の外側の周辺領域における屈折度数を算出する場合について説明した。第7実施形態では、算出された周辺領域における2以上の位置における2以上の屈折度数の分布を把握するための情報が生成される。
第7実施形態に係る眼科装置1aの動作について説明する。
まず、制御部70aは、ステップS1と同様に、図示しない固視投影系を制御して、眼底Efにおける屈折測定部20の光学系の測定光軸上に固視標を投影させる。
次に、制御部70aは、ステップS2と同様に、屈折測定部20の光学系の測定光軸上に固視標が投影された状態で、屈折測定部20を制御することにより他覚屈折測定を実行する。
続いて、制御部70aは、ステップS3と同様に、屈折測定部20(OCT部30)の光学系の測定光軸上に固視標が投影された状態で、OCT部30を制御することによりOCT計測を実行する。ステップS63では、例えば、中心領域を中心とするラジアルスキャンが実行される。
次に、解析部61は、ステップS63において実行されたラジアルスキャンの1つ経線方向のスキャンにより得られたBスキャン画像に対して、ステップS4と同様に、セグメンテーション処理を施すことにより所定の層領域を特定し、Bスキャン画像における層領域のHeightデータ[pixel]を取得する。
解析部61は、ステップS5と同様に、眼球モデルを構築する。
次に、算出部63は、ステップS6と同様に、ステップS65において構築された眼球モデルに基づいて周辺領域の屈折度数を算出する。算出部63は、上記のように、光学系の配置と光学系に対する制御内容とで一意に決まる所定の入射角度範囲内で角膜に入射する測定光の複数の入射角のそれぞれについて、上記と同様に光線追跡処理を行うことで、1つの経線方向に沿って周辺領域の複数の位置の屈折度数を求める。
制御部70aは、次のスキャンラインについて、周辺領域の屈折度数の算出処理を実行するか否かを判定する。例えば、制御部70aは、ステップS63において実行されたラジアルスキャンを構成する複数の経線方向のラインスキャンの本数から、次のスキャンラインについて周辺領域の屈折度数の算出処理を実行するか否かを判定する。
ステップS67において次のスキャンラインについて周辺領域の屈折度数の算出処理を実行すると判定されなかったとき(S67:N)、制御部70aは、ステップS64〜ステップS66の処理を繰り返し実行することにより得られた周辺領域の複数の位置における複数の屈折度数の分布を表す分布情報を分布情報生成部64に生成させる。
次に、制御部70aは、ステップS68において生成された分布情報を図示しない表示デバイスに表示させる。例えば、図12に示す屈折度数マップが描出された画像IMG10を上記のいずれかの態様で各領域を識別可能に表示デバイスに表示させることにより、周辺領域(又は、中心領域及び周辺領域)における屈折度数の分布を容易に把握することができる。
実施形態に係る眼科装置について説明する。
以上に示された実施形態は、この発明を実施するための一例に過ぎない。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任意の変形、省略、追加等を施すことが可能である。
10 測定部
20 屈折測定部
30 OCT部
50、50a 制御処理部
60、60a データ処理部
61 解析部
62 眼球モデル構築部
63 算出部
64 分布情報生成部
70、70a 制御部
BS1 ビームスプリッタ
E 被検眼
Ec 角膜
Ef 眼底
ELS 等光路長面
Claims (17)
- 被検眼の中心窩を含む第1領域に対して測定パターンを投射することにより得られた前記測定パターンの戻り光の検出結果に基づいて求められた前記第1領域の屈折度数を取得する取得部と、
光コヒーレンストモグラフィを用いて前記被検眼の眼底のOCTデータを取得するOCT部と、
前記OCTデータを解析することにより前記眼底の形状を特定する解析部と、
前記第1領域の屈折度数と前記眼底の形状とに基づいて前記眼底の前記第1領域の外側の周辺領域の屈折度数を算出する算出部と、
を含む眼科装置。 - 前記算出部は、眼球の光学特性を表すパラメータを用いて前記周辺領域の屈折度数を算出する
ことを特徴とする請求項1に記載の眼科装置。 - 前記パラメータは、前記被検眼を測定することにより得られた眼軸長データを含む
ことを特徴とする請求項2に記載の眼科装置。 - 前記パラメータは、前記被検眼を測定することにより得られた角膜形状データを含む
ことを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の眼科装置。 - 前記パラメータは、前記被検眼を測定することにより得られた前房深度データ、及び前記被検眼を測定することにより得られた水晶体形状データの少なくとも1つを含む
ことを特徴とする請求項2〜請求項4のいずれか一項に記載の眼科装置。 - 前記取得部は、前記第1領域に光を投射し、その戻り光を検出することにより前記屈折度数を求める屈折測定部を含む
ことを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれか一項に記載の眼科装置。 - 被検眼の眼底の所定領域に対して測定パターンを投射することにより得られた前記測定パターンの戻り光の検出結果に基づいて前記所定領域の屈折度数を他覚的に測定する屈折測定部と、
光コヒーレンストモグラフィを用いて前記眼底のOCTデータを取得するOCT部と、
前記OCTデータを解析することにより前記眼底の形状を特定する解析部と、
前記眼底の形状に基づいて前記戻り光の検出結果を補正し、補正された前記戻り光の検出結果に基づいて前記眼底の形状に対応した前記所定領域の屈折度数を算出する算出部と、
を含む眼科装置。 - 前記所定領域は、中心窩を含む領域である
ことを特徴とする請求項7に記載の眼科装置。 - 前記所定領域は、中心窩を含む領域の周辺領域である
ことを特徴とする請求項7に記載の眼科装置。 - 前記屈折測定部は、リング状の測定パターンを前記被検眼に投射し、その戻り光を検出する光学系を含む
ことを特徴とする請求項7〜請求項9のいずれか一項に記載の眼科装置。 - 前記解析部は、所定の基準方向に対する前記眼底における所定の層領域のチルト角度を特定し、
前記算出部は、前記チルト角度に基づいて前記所定領域の屈折度数を算出する
ことを特徴とする請求項10に記載の眼科装置。 - 前記算出部は、前記光学系により検出された前記戻り光に基づいて取得されたリングパターン像の長径及び短径を前記チルト角度に応じて補正することにより、前記所定領域の屈折度数を算出する
ことを特徴とする請求項11に記載の眼科装置。 - 前記OCT部は、前記所定領域に対して、ラジアルスキャンを行うことによりOCTデータを取得する
ことを特徴とする請求項10〜請求項12のいずれか一項に記載の眼科装置。 - 前記OCT部は、前記所定領域に対して、水平方向の第1スキャンと前記第1スキャンと交差する垂直方向の第2スキャンとを行うことによりOCTデータを取得する
ことを特徴とする請求項10〜請求項12のいずれか一項に記載の眼科装置。 - 前記眼底において中心窩を含む領域の周辺領域に測定光軸が配置されるように固視標が投影された場合、前記OCT部は、前記中心窩と前記固視標の投影位置とを結ぶ方向に略平行な第1スキャンと、前記第1スキャンに直交する方向の第2スキャンを行うことによりOCTデータを取得する
ことを特徴とする請求項10〜請求項12のいずれか一項に記載の眼科装置。 - 前記被検眼の中心窩を含む領域の周辺領域における2以上の位置の各位置と前記各位置について前記算出部により算出された屈折度数とに基づいて屈折度数の分布情報を生成する分布情報生成部を含む
ことを特徴とする請求項1〜請求項15のいずれか一項に記載の眼科装置。 - 前記眼底の正面画像に前記分布情報を重ね合わせて表示させる制御部を含む
ことを特徴とする請求項16に記載の眼科装置。
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