JP6707162B2 - 眼科用顕微鏡システム - Google Patents
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Description
実施形態に係る眼科用顕微鏡システムの構成を図1〜図5に示す。図1〜図3は光学系の構成を示す。図1は後眼部を観察するときの光学系を示し、図2は前眼部を観察するときの光学系を示す。図3は、OCT機能を提供するための光学系を示す。図4及び図5は処理系の構成を示す。また、図6A〜図6Cは、処理系に予め記憶された情報を示す。
照明系10は、患者眼Eに照明光を照射する。図示は省略するが、照明系10は、照明光を発する光源や、照明野を規定する絞りや、レンズ系などを含む。照明系の構成は、従来の眼科装置(たとえばスリットランプ顕微鏡、眼底カメラ、レフラクトメータ等)と同様であってよい。
本実施形態では、左右一対の受光系20L及び20Rが設けられている。左受光系20Lは、観察者の左眼E0Lに提示される像を取得するための構成を有し、右受光系20Rは、右眼E0Rに提示される像を取得するための構成を有する。左受光系20Lと右受光系20Rは同じ構成を備える。左受光系20L(右受光系20R)は、対物レンズ21L(21R)と、結像レンズ22L(22R)と、撮像素子23L(23R)とを含む。
本実施形態では、左右一対の接眼系30L及び30Rが設けられている。左接眼系30Lは、左受光系20Lにより取得された患者眼Eの像を観察者の左眼E0Lに提示するための構成を有し、右接眼系30Rは、右受光系20Rにより取得された患者眼Eの像を右眼E0Rに提示するための構成を有する。左接眼系30Lと右接眼系30Rは同じ構成を備える。左接眼系30L(右接眼系30R)は、表示部31L(31R)と、接眼レンズ系32L(32R)とを含む。
照射系40は、OCT計測を行うための光(測定光)を、受光系20の対物光軸(AL1及びAR1、並びにAL2及びAR2)と異なる方向から患者眼Eに照射する。他の実施形態において、照射系は、OCTのための測定光に加え、他の光を患者眼に照射可能であってよい。その具体例として、レーザ治療のための光(照準光、治療用レーザ光)がある。
OCT部60は、OCTを実行するための干渉光学系を含む。OCT部60の構成の例を図3に示す。図3に示す光学系は、スウェプトソースOCTの例であり、波長掃引型光源(波長可変光源)からの光を測定光と参照光とに分割し、患者眼Eからの測定光の戻り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、この干渉光を検出する。干渉光学系による干渉光の検出結果(検出信号)は、干渉光のスペクトルを示す信号であり、制御部100に送られる。
制御部100は、眼科用顕微鏡システム1の各部の制御を実行する(図4参照)。照明系10の制御の例として次のものがある:光源の点灯、消灯、光量調整;絞りの調整;スリット照明が可能な場合にはスリット幅の調整。撮像素子23の制御として、露光調整やゲイン調整や撮影レート調整などがある。
データ処理部200は、各種のデータ処理を実行する。このデータ処理には、画像を形成する処理や、画像を加工する処理などが含まれる。また、データ処理部200は、画像や検査結果や測定結果を解析する処理や、被検者に関する情報(電子カルテ情報等)に関する処理を実行可能であってよい。データ処理部200には、倍率変更部210と、条件設定部220と、OCT画像形成部230とが含まれる。
倍率変更部210は、撮像素子23により取得された画像を拡大する。この処理は、いわゆるデジタルズーム処理であり、撮像素子23により取得された画像の一部を切り取る処理と、その部分の拡大画像を作成する処理とを含む。画像の切り取り範囲は、観察者により又は制御部100により設定される。倍率変更部210は、左受光系20Lの撮像素子23Lにより取得された画像(左画像)と、右受光系20Rの撮像素子23Rにより取得された画像(右画像)とに対して、同じ処理を施す。それにより、観察者の左眼E0Lと右眼E0Rとに同じ倍率の画像が提示される。このように、倍率変更部210は、撮像素子23(23L、23R)からの出力を処理することにより、観察者に提示される画像の表示倍率を変更するよう機能する。
倍率変更部210により表示倍率が変更されると、その情報が条件設定部220に入力される。条件設定部220は、倍率変更部210から入力された情報に基づいて測定光LSの照射条件を設定する。
記憶部221は、対応情報221aを予め記憶している。対応情報221aには、所定項目と照射条件との間の対応関係が記録されている。所定項目は、照射条件を設定するために参照される項目である。所定項目の例として、観察像の表示倍率や、表示倍率の変更量(変更前後の表示倍率の差又は比など)や、眼の部位などがある。また、対応情報221aに記録されている照射条件は、たとえば上記の例示のいずれかである。
画像解析部222は、倍率変更部210により表示倍率が高められたときに、それにより拡大された画像を解析することにより、この拡大画像に描出されている患者眼Eの部位を特定する。この画像解析は特徴抽出やパターン認識を含んでよく、具体的には、画素値(輝度値、RGB値等)の閾値処理、フィルタ処理、パターンマッチング、2値化、エッジ検出、画像補正(ガンマ補正、階調補正等)、画像変換などを含んでよい。
条件選択部223は、画像解析部222が拡大画像を解析して特定した部位に対応付けられたスキャンパターンを対応情報221a(第3対応情報221d)から選択する。たとえば、画像解析部222により特定された部位が視神経乳頭である場合、条件選択部223は、視神経乳頭に対応するスキャンパターンであるサークルスキャンを第3対応情報221dから取得する。或いは、画像解析部222により特定された部位が黄斑である場合、条件選択部223は、黄斑に対応するスキャンパターンである3次元スキャンを第3対応情報221dから取得する。
OCT画像形成部230は、OCT部60の検出器79により得られた干渉光LCの検出結果に基づいて、患者眼Eの画像を形成する。制御部100は、検出器79から順次に出力される検出信号をOCT画像形成部230に送る。OCT画像形成部230は、たとえば一連の波長走査毎に(Aライン毎に)、検出器79により得られた検出結果に基づくスペクトル分布にフーリエ変換等を施すことにより、各Aラインにおける反射強度プロファイルを形成する。更に、OCT画像形成部230は、各Aラインプロファイルを画像化することにより画像データを形成する。それにより、Bスキャン像(断面像)やボリュームデータ(3次元画像データ)が得られる。
ユーザインターフェイス(UI)300は、観察者等と眼科用顕微鏡システム1との間で情報のやりとりを行うための機能を備える。ユーザインターフェイス300は、表示デバイスと操作デバイス(入力デバイス)とを含む。表示デバイスは、表示部31を含んでよく、それ以外の表示デバイスを含んでもよい。操作デバイスは、各種のハードウェアキー及び/又はソフトウェアキーを含む。操作デバイスの少なくとも一部と表示デバイスの少なくとも一部とを一体的に構成することが可能である。タッチパネルディスプレイはその一例である。
通信部400は、他の装置に情報を送信する処理と、他の装置から送られた情報を受信する処理とを行う。通信部400は、既定のネットワーク(LAN、インターネット等)に準拠した通信デバイスを含んでいてよい。たとえば、通信部400は、医療機関内に設けられたLANを介して、電子カルテデータベースや医用画像データベースから情報を取得する。また、外部モニタが設けられている場合、通信部400は、眼科用顕微鏡システム1により取得される画像(受光系20により取得される画像、OCT画像等)を、実質的にリアルタイムで外部モニタに送信することができる。
本実施形態の眼科用顕微鏡システムの使用形態について説明する。眼科用顕微鏡システムの使用形態の一例を図7に示す。
ユーザが所定の操作を行うと、制御部100は、左右の照明系10L及び10Rを制御して患者眼Eへの照明光の照射を開始させるとともに、左右の撮像素子23L及び23Rにより取得された画像をそれぞれ左右の表示部31L及び31Rに表示させる。それにより、ユーザは、左右の接眼系30L及び30Rを介して患者眼Eを双眼観察(立体観察)することができる。
次に、OCT条件(測定光LSの照射条件、OCT部60の条件等)が設定される。この条件設定は、ユーザによる手動設定、デフォルト条件(初期条件)の自動設定、及び/又は条件設定部220による自動設定を含む。条件設定部220による自動設定は、たとえば、ステップS1で設定された観察倍率に基づき実行される。具体的には、条件設定部220の条件選択部223が、ステップS1で設定された倍率に対応する照射条件を対応情報221a(たとえば第1対応情報221b)から選択する。選択された照射条件が適用される。
制御部100は、ステップS2で設定されたOCT条件の形態を表すスキャン形態情報を表示させる。スキャン形態情報は、たとえば、表示部31L及び31Rに表示されている患者眼Eの観察像に重ねて表示される(オーバレイ表示)。
ユーザは、より高倍率で注目部位を観察するために、受光系20L及び20Rの移動操作や倍率変更操作を行う。倍率の変更は、倍率変更部210(デジタルズーム)により実行される。
ステップS4で変更された倍率を示す情報は条件設定部220(条件選択部223)に入力される。条件選択部223は、入力された情報に対応する照射条件を対応情報221aから選択する。たとえば、入力された情報が変更後の倍率値を含む場合、条件選択部223は、この倍率値に対応する照射条件を第1対応情報221bから選択することができる。また、入力された情報が倍率の変更内容(たとえば変更前の倍率値及び変更後の倍率値)を含む場合、条件選択部223は、この変更内容から倍率の変更比を算出し、この変更比に対応する照射条件を第2対応情報221cから選択する。
制御部100は、ステップS3にて表示されたスキャン形態情報(ステップS2で設定されたOCT条件を表している)を、ステップS5で新たに設定されたOCT条件の形態を表すスキャン形態情報に変更する。この新たなスキャン形態情報は、引き続き観察像にオーバレイ表示される。
制御部100は、ステップS5で設定された照射条件を含むOCT条件に基づいてOCT部60や光スキャナ41を制御することにより、患者眼EのOCTスキャンを実行する。図8A及び図8Bに示す例の場合、視神経乳頭D及びその近傍に対してOCTスキャンが実行される。
OCT画像形成部230は、ステップS7のOCTスキャンにより収集されたデータに基づいて画像を形成する。更に、データ処理部200は、この画像を解析することにより解析データを生成することが可能である。取得されたOCTデータ(画像、解析データ等)は、たとえば表示部31L及び31Rに表示される。
スキャンサイズやスキャン間隔の設定とともにスキャンパターンの設定も行う使用形態について説明する。本例では、上記のステップS5で説明した処理に加えて、スキャンパターンの設定を実行する。スキャンパターンの設定は、たとえば以下のようにして実行される。
本実施形態の眼科用顕微鏡システムの作用及び効果について説明する。
上記の実施形態は、本発明を実施するための例示に過ぎない。本発明を実施しようとする者は、本発明の要旨の範囲内において任意の変形、省略、追加、置換等を施すことが可能である。
10L、10R 照明系
20L、20R 受光系
23L、23R 撮像素子
31L、31R 表示部
41 光スキャナ
60 OCT部
100 制御部
210 倍率変更部
220 条件設定部
230 OCT画像形成部
Claims (3)
- 患者眼に照明光を照射する照明系と、
前記患者眼に照射された照明光の戻り光を撮像素子に導く受光系と、
前記撮像素子からの出力に基づく画像を表示手段に表示させる表示制御部と、
前記撮像素子からの出力を処理することにより前記画像の表示倍率を変更する倍率変更部と、
OCT光源からの光を測定光と参照光とに分割し、光スキャナを介して前記測定光を前記患者眼に照射し、前記患者眼からの前記測定光の戻り光と前記参照光との干渉光を検出する干渉光学系と、
前記干渉光の検出結果を処理してデータを生成するOCTデータ生成部と、
前記倍率変更部による前記表示倍率の変更に応じて前記測定光の照射条件を設定する条件設定部と、
設定された前記照射条件に基づいて前記干渉光学系を制御するOCT制御部と
を備え、
前記干渉光学系は、前記測定光のフォーカス位置を変更する手段を含み、
前記照射条件は、前記フォーカス位置についての条件であるフォーカス位置条件を含み、
前記条件設定部は、前記表示倍率の変更に応じて前記フォーカス位置条件を設定し、
前記OCT制御部は、設定された前記フォーカス位置条件に基づいて、前記測定光の前記フォーカス位置を変更する手段を制御する、
眼科用顕微鏡システム。 - 患者眼に照明光を照射する照明系と、
前記患者眼に照射された照明光の戻り光を撮像素子に導く受光系と、
前記撮像素子からの出力に基づく画像を表示手段に表示させる表示制御部と、
前記撮像素子からの出力を処理することにより前記画像の表示倍率を変更する倍率変更部と、
OCT光源からの光を測定光と参照光とに分割し、光スキャナを介して前記測定光を前記患者眼に照射し、前記患者眼からの前記測定光の戻り光と前記参照光との干渉光を検出する干渉光学系と、
前記干渉光の検出結果を処理してデータを生成するOCTデータ生成部と、
前記倍率変更部による前記表示倍率の変更に応じて前記測定光の照射条件を設定する条件設定部と、
設定された前記照射条件に基づいて前記干渉光学系を制御するOCT制御部と
を備え、
前記干渉光学系は、OCTによる計測深度を変更する手段を含み、
前記照射条件は、前記計測深度についての条件である計測深度条件を含み、
前記条件設定部は、前記表示倍率の変更に応じて前記計測深度条件を設定し、
前記OCT制御部は、設定された前記計測深度条件に基づいて、前記OCTによる前記計測深度を変更する手段を制御する、
眼科用顕微鏡システム。 - 患者眼に照明光を照射する照明系と、
前記患者眼に照射された照明光の戻り光を撮像素子に導く受光系と、
前記撮像素子からの出力に基づく画像を表示手段に表示させる表示制御部と、
前記撮像素子からの出力を処理することにより前記画像の表示倍率を変更する倍率変更部と、
OCT光源からの光を測定光と参照光とに分割し、光スキャナを介して前記測定光を前記患者眼に照射し、前記患者眼からの前記測定光の戻り光と前記参照光との干渉光を検出する干渉光学系と、
前記干渉光の検出結果を処理してデータを生成するOCTデータ生成部と、
前記倍率変更部による前記表示倍率の変更に応じて前記測定光の照射条件を設定する条件設定部と、
設定された前記照射条件に基づいて前記干渉光学系を制御するOCT制御部と
を備え、
前記干渉光学系は、前記測定光の光特性を変更する手段を含み、
前記照射条件は、前記光特性についての条件である光特性条件を含み、
前記条件設定部は、前記表示倍率の変更に応じて前記光特性条件を設定し、
前記OCT制御部は、設定された前記光特性条件に基づいて、前記測定光の前記光特性を変更する手段を制御する、
眼科用顕微鏡システム。
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