JP6746884B2 - 眼科撮影装置及び眼科撮影プログラム - Google Patents
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- A61B3/102—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions for optical coherence tomography [OCT]
Description
(2) 本開示の第2態様に係る眼科撮影装置は、被検眼を撮影する眼科撮影装置であって、被検眼の断層画像データを得るOCT光学系によって、被検眼上の同一位置に関して時間的に異なる複数のOCT信号を取得する第1取得手段と、前記第1取得手段によって、取得された各走査位置での深さ方向における前記複数のOCT信号を処理して、前記被検眼における正面モーションコントラストデータを取得する画像処理手段と、を備え、前記画像処理手段は、前記正面モーションコントラストデータにおいて、前記正面モーションコントラストデータから輝度値の変化に基づいて画像処理によって、モーションアーチファクトを検出し、前記モーションアーチファクトが検出された位置の内、少なくとも1つ以上の位置を、正面モーションコントラストデータを再取得する位置として設定することで、前記画像処理手段によって前記モーションアーチファクトが検出された二次元領域と同一の領域における正面モーションコントラストデータを前記第1取得手段によって再取得させ、再取得した正面モーションコントラストデータを、前記モーションアーチファクトが検出された二次元領域における正面モーションコントラストデータとして補完する制御手段を備えることを特徴する。
(3) 本開示の第3態様に係る眼科撮影プログラムは、被検眼を撮影する眼科撮影装置の動作を制御する制御装置において実行される眼科撮影プログラムであって、前記制御装置のプロセッサによって実行されることで、被検眼の断層画像データを得るOCT光学系によって、被検眼上の同一位置に関して時間的に異なる複数のOCT信号を取得する第1取得ステップと、前記第1取得ステップによって、取得された各走査位置での深さ方向における前記複数のOCT信号を処理して、前記被検眼における正面モーションコントラストデータ又は三次元モーションコントラストデータを取得する画像処理ステップであって、前記正面モーションコントラストデータ又は前記三次元モーションコントラストデータにおいて、前記正面モーションコントラストデータ又は前記三次元モーションコントラストデータから輝度値の変化に基づいて画像処理によってモーションアーチファクトを検出し、前記モーションアーチファクトが検出された位置の内、少なくとも1つ以上の位置を、前記正面モーションコントラストデータ又は前記三次元モーションコントラストデータを前記複数の領域に分割するための分割位置として設定する画像処理ステップと、前記正面モーションコントラストデータ又は三次元モーションコントラストデータを、複数の領域に分割する画像分割ステップと、前記画像分割ステップによって分割された分割領域毎の正面モーションコントラストデータ又は分割領域毎の三次元モーションコントラストデータの適否を、分割領域毎に判定する判定ステップと、を前記眼科撮影装置に実行させることを特徴とする。
(4) 本開示の第4態様に係る眼科撮影プログラムは、被検眼を撮影する眼科撮影装置の動作を制御する制御装置において実行される眼科撮影プログラムであって、前記制御装置のプロセッサによって実行されることで、被検眼の断層画像データを得るOCT光学系によって、被検眼上の同一位置に関して時間的に異なる複数のOCT信号を取得する第1取得ステップと、前記第1取得ステップによって、取得された各走査位置での深さ方向における前記複数のOCT信号を処理して、前記被検眼における正面モーションコントラストデータを取得し、前記正面モーションコントラストデータにおいて、前記正面モーションコントラストデータから輝度値の変化に基づいて画像処理によって、モーションアーチファクトを検出する画像処理ステップと、前記モーションアーチファクトが検出された位置の内、少なくとも1つ以上の位置を、正面モーションコントラストデータを再取得する位置として設定することで、前記画像処理ステップによって前記モーションアーチファクトが検出された二次元領域と同一の領域における正面モーションコントラストデータを再取得させる第2取得ステップと、再取得した正面モーションコントラストデータを、前記モーションアーチファクトが検出された二次元領域における正面モーションコントラストデータとして補完する制御ステップと、を前記眼科撮影装置に実行させることを特徴とする。
OCT光学系100について説明する。OCT光学系100は、いわゆる眼科用光断層干渉計(OCT:Optical coherence tomography)の装置構成を持ち、被検眼Eの断層画像を撮像する。例えば、制御部70は、OCT光学系100を制御することによって、OCT信号を取得する。OCT光学系100は、測定光源102から出射された光をカップラー(光分割器)104によって測定光(試料光)と参照光に分割する。そして、OCT光学系100は、測定光学系106によって測定光を眼Eの眼底Efに導き,また、参照光を参照光学系110に導く。その後、眼底Efによって反射された測定光と,参照光との合成による干渉光を検出器120に受光させる。
正面観察光学系200は、被検眼の正面画像データを取得する。なお、正面画像データは、生成された画像のデータであってもよいし、画像が生成される前の信号データであってもよい。例えば、正面観察光学系200は、眼底Efの正面画像を得るために設けられている。本実施形態において、正面観察光学系200は、例えば、光源から発せられた測定光(例えば、赤外光)を眼底上で二次元的に走査させる光スキャナと、眼底と略共役位置に配置された共焦点開口を介して眼底反射光を受光する第2の受光素子と、を備え、いわゆる眼科用走査型レーザー検眼鏡(SLO)の装置構成を持つ。
固視標投影ユニット300は、被検眼Eの視線方向を誘導するための光学系を有する。固視標投影ユニット300は、被検眼Eに呈示する固視標を有し、複数の方向に被検眼Eを誘導できる。
制御部70は、CPU(プロセッサ)、RAM、ROM等を備える。制御部70のCPUは、各構成100〜300の各部材など、装置全体の制御を司る。RAMは、各種情報を一時的に記憶する。制御部70のROMには、装置全体の動作を制御するための各種プログラム、初期値等が記憶されている。なお、制御部70は、複数の制御部(つまり、複数のプロセッサ)によって構成されてもよい。
本実施形態におけるOCT信号からモーションコントラストデータを取得するための演算処理方法について説明する。本実施形態において、モーションコントラストデータを取得するために、制御部70は、同じ位置において、時間の異なる少なくとも2フレームの干渉信号(OCT信号)を取得する。
以下、OCTデバイス1を用いた一連の撮影動作について説明する。図3は、OCTデータを処理するときの制御動について説明するフローチャートを示している。なお、以下の説明については、正面モーションコントラストデータを取得する場合を例に挙げて説明する。もちろん、本発明に開示の技術は、モーションコントラストデータを取得する際に適用することができる。例えば、一次元モーションコントラストデータを取得する場合や二次元モーションコントラストデータを取得する場合等に適用することができる。
例えば、撮影開始の信号が出力されると、制御部70は、正面モーションコントラストデータを取得するために、光スキャナ108の駆動を制御し、眼底上で測定光を走査させる。例えば、撮影開始の信号の出力に応じて、制御部70は、設定されたフレームレートにてOCT信号を取得するために、OCT光学系100を制御する。なお、OCT信号を得るフレームレートは、OCT信号の取得開始前後で変更してもよいし、変更しなくてもよい。
一方、撮影開始の信号の出力に応じて、制御部70は、正面画像を繰り返し得るため、正面観察光学系200を制御する。制御部70は、複数のOCT信号が取得されている間、正面画像の取得動作を繰り返す。このような制御により、制御部70は、OCT信号が取得されている間の眼の移動(動き)を監視する。例えば、制御部70は、正面観察光学系200の作動により眼底正面からの反射光を受光する。制御部70は、受光された反射光を処理することにより正面画像を取得する。なお、本実施形態において、例えば、正面画像は、15°〜40°程度の画角にて、取得される。もちろん、画角はこれに限定されない。制御部70は、取得された複数の正面画像を随時メモリ72に記憶させる。以上のように、制御部70は、正面画像の取得とOCT信号の取得を並行させる。
制御部70は、上記のようにOCT信号を取得すると、複数のOCT信号を処理して被検眼眼底におけるモーションコントラストデータ(本実施形態においては、正面モーションコントラストデータ)を取得する。なお、正面モーションコントラストデータは、複数のOCT信号を処理して取得される三次元モーションコントラストデータに基づいて取得される。
また、例えば、制御部70は、複数のOCT信号が取得されている間に取得されている正面画像(正面観察光学系200によって取得された正面画像)に基づいて血管強調画像データ(以下、血管強調画像データと記載)を取得する(S3)。もちろん、血管強調画像データは、生成された画像のデータであってもよいし、画像が生成される前の信号データであってもよい。
なお、本実施形態において、第3正面画像F3全体が血管強調画像となる。すなわち、本実施形態において、同一部位において取得された、第1正面画像F1全体と第2正面画像F2全体とを比較処理することによって、画像全体が血管強調画像である第3正面画像F3を取得する。もちろん、第3正面画像F3としては、画像上の一部に血管強調画像が含まれる構成であってもよい。この場合、第3正面画像F3の内、一部が血管強調画像であり、他の部分は、第1正面画像F1等の画像データが用いられる。もちろん、血管強調画像を除いた画像領域において、第1正面画像F1及び第2正面画像F2に基づいて取得された画像を用いてもよい。例えば、第1正面画像F1と第2正面画像F2とで加算平均処理された加算平均画像が用いられる構成であってもよい。
以下、より詳細に第3正面画像F3を取得する比較処理について説明する。本実施形態において、比較処理として、統計処理を用いることによって、第3正面画像(本実施形態においては、血管強調画像)F3を取得する。より詳細には、例えば、制御部70は、比較処理として、第1正面画像F1と、第2正面画像F2と、の輝度値の比率から輝度値の時間的な変化を取得し、取得した輝度値の変化に基づいて、血管強調画像を含む第3正面画像F3を基準画像として生成する。なお、血管強調画像を生成する場合、少なくとも2フレーム以上の正面画像に基づいて生成することができる。
ここで、例えば、モーションコントラストデータ(本実施形態においては、正面モーションコントラストデータ)を取得する場合、撮影時間が長くなるため、被検眼の瞬きや固視微動等の影響を受けやすく、歪み、データの不連続性(欠損)等が問題となる。本実施形態において、例えば、制御部70は、正面モーションコントラストデータを取得する際に、基準画像をテンプレートとし、正面モーションコントラストデータを構築するための各走査位置でのモーションコントラストデータ(例えば、二次元モーションコントラストデータ)を基準画像に対して位置合わせし、各走査位置におけるモーションコントラストデータの位置ずれを補正する。
例えば、図8に示されるように、制御部70は、モーションアーチファクトB1〜B3が検出された位置に基づいて、正面モーションコントラストデータA1の分割位置を設定する。より詳細には、例えば、制御部70は、正面モーションコントラストデータA1において、正面モーションコントラストデータA1から画像処理によって、モーションアーチファクトB1〜B3を検出する(S41)。図9は、モーションアーチファクトの検出について説明する図である。
例えば、正面モーションコントラストデータA1の輝度レベルが検出され、モーションアーチファクトB1〜B3に相当する所定の輝度を持つ部分の位置が検出される。なお、モーションアーチファクトB1〜B3を特定する場合、例えば、制御部70は、正面モーションコントラストデータにおける各横方向(X方向)の輝度値を加算していく。
図8の説明に戻る。例えば、制御部70は、正面モーションコントラストデータの副走査方向(Y方向)において分割位置を設定する。本実施形態において、例えば、制御部70は、検出されたモーションアーチファクトB1〜B3が検出された位置に基づいて、正面モーションコントラストデータA1の分割位置を設定し、分割をする(S42)。例えば、制御部70は、図8に示す例において、設定した分割位置に基づいて、正面モーションコントラストデータA1を、第1分割領域における正面モーションコントラストデータ(以下、第1正面モーションコントラストデータと記載)A1a、第2分割領域における正面モーションコントラストデータ(以下、第2正面モーションコントラストデータと記載)A1b、第3分割領域における正面モーションコントラストデータ(以下、第3正面モーションコントラストデータと記載)A1c、第4分割領域における正面モーションコントラストデータ(以下、第4正面モーションコントラストデータと記載)A1d、に分割する。このように、一例として、本実施形態では、モーションアーチファクトB1〜B3が発生している部分を境界として、正面モーションコントラストデータA1を分割することで、被検眼の位置ずれが生じた位置等で、機能OCT正面画像を分割することでき、各走査位置間でのずれを考慮した位置合わせ処理を行う良好に行うことができる。
例えば、制御部70は、正面モーションコントラストデータA1が分割されると、分割された分割領域毎の正面モーションコントラストデータ(本実施形態において、第1正面モーションコントラストデータA1a〜第4正面モーションコントラストデータA1d)の適否を、分割領域毎に判定する(S43)。例えば、制御部70は、分割領域毎の正面モーションコントラストデータが所定の基準(所定の閾値)を超えるか否かに基づいて判定を行う。より詳細には、例えば、本実施形態において、制御部70は、分割領域毎の正面モーションコントラストデータの画質に基づいて、分割領域毎の正面モーションコントラストデータの適否を、分割領域毎に判定する。
例えば、制御部70は、所定の分割領域において正面モーションコントラストデータが適正でないと判定された場合、適正でないと判定された分割領域の正面モーションコントラストデータと、同一の分割領域における各走査位置にて複数のOCT信号を再取得する(S44)。なお、同一とは完全に同一である必要はなく、略同一であってもよい。例えば、適正でないと判定された分割領域を含み、且つ、適正でないと判定された分割領域よりも大きい領域で、OCT信号が再取得される構成であってもよい。次いで、制御部70は、再取得した前記各走査位置における複数のOCT信号を、適正でないと判定された分割領域における複数のOCT信号として設定する(複数のOCT信号を置き換える)。
例えば、制御部70は、所定の分割領域において正面モーションコントラストデータが適正であると判定された場合、第3正面画像F3を基準画像として設定する。制御部70は、基準画像をテンプレートとし、適正であると判定された分割領域の正面モーションコントラストデータを基準画像に対して位置合わせすることによって、正面モーションコントラストデータを補正する。
例えば、制御部70は、全ての分割領域の位置合わせが完了していると判定すると、モーションアーチファクトが検出された領域と同一の領域における各走査位置にて複数のOCT信号を再取得する(S48)。なお、前述したように、本実施形態において、同一とは完全に同一である必要はなく、略同一であってもよい。例えば、制御部70は、再取得した各走査位置における複数のOCT信号を、モーションアーチファクトがされた領域における複数のOCT信号として設定する。
なお、本実施形態において、所定の分割領域及びモーションアーチファクトの発生領域の少なくともいずれかにおいて、複数のOCT信号を再取得する場合に、再取得を行う以前に、眼科撮影装置(本実施形態においては、光コヒーレンストモグラフィ装置1)における光学部材の調整を行うようにしてもよい。例えば、光学部材の調整としては、測定光と参照光との光路長差を変更する光路長変更部材、OCT光学系100のフォーカスを調整する図示無きフォーカシングレンズ等を調整する構成が挙げられる。このように、複数のOCT信号の再取得を行う以前に、撮影条件の調整を行うため、被検眼の位置ずれ等によって、撮影状態が良好でなくなっていた場合であっても、撮影状態を良好な状態に再調整することができる。これによって、分割領域における適正な正面モーションコントラストデータを適切に取得することができる。
70 制御部
72 メモリ
75 モニタ
76 操作部
100 干渉光学系(OCT光学系)
108 光スキャナ
120 検出器
200 正面観察光学系
300 固視標投影ユニット
Claims (6)
- 被検眼を撮影する眼科撮影装置であって、
被検眼の断層画像データを得るOCT光学系によって、被検眼上の同一位置に関して時間的に異なる複数のOCT信号を取得する第1取得手段と、
前記第1取得手段によって、取得された各走査位置での深さ方向における前記複数のOCT信号を処理して、前記被検眼における正面モーションコントラストデータ又は三次元モーションコントラストデータを取得する画像処理手段と、
前記正面モーションコントラストデータ又は前記三次元モーションコントラストデータを、複数の領域に分割する画像分割手段と、
前記画像分割手段によって分割された分割領域毎の正面モーションコントラストデータ又は分割領域毎の三次元モーションコントラストデータの適否を、分割領域毎に判定する判定手段と、
を備え、
前記画像処理手段は、前記正面モーションコントラストデータ又は前記三次元モーションコントラストデータにおいて、前記正面モーションコントラストデータ又は前記三次元モーションコントラストデータから輝度値の変化に基づいて画像処理によってモーションアーチファクトを検出し、前記モーションアーチファクトが検出された位置の内、少なくとも1つ以上の位置を、前記正面モーションコントラストデータ又は前記三次元モーションコントラストデータを前記複数の領域に分割するための分割位置として設定することを特徴する眼科撮影装置。 - 請求項1の眼科撮影装置において、
前記判定手段によって、所定の分割領域において、正面モーションコントラストデータ又は三次元モーションコントラストデータが適正でないと判定された場合、適正でないと判定された分割領域の正面モーションコントラストデータ又は適正でないと判定された分割領域の三次元モーションコントラストデータと同一の分割領域における各走査位置にて複数のOCT信号を第2取得手段によって再取得させ、再取得した前記各走査位置における前記複数のOCT信号を、適正でないと判定された前記分割領域における複数のOCT信号として設定する制御手段を備えることを特徴する眼科撮影装置。 - 請求項1又は2の眼科撮影装置において、
前記画像処理手段は、前記正面モーションコントラストデータ又は前記三次元モーションコントラストデータにおいて、前記正面モーションコントラストデータ又は前記三次元モーションコントラストデータから画像処理によって、モーションアーチファクトを検出し、
前記画像処理手段によって前記モーションアーチファクトが検出された領域と同一の領域における各走査位置にて複数のOCT信号を第2取得手段によって再取得させ、再取得した前記各走査位置における前記複数のOCT信号を、前記モーションアーチファクトが検出された領域における複数のOCT信号として設定する制御手段を備えることを特徴する眼科撮影装置。 - 被検眼を撮影する眼科撮影装置であって、
被検眼の断層画像データを得るOCT光学系によって、被検眼上の同一位置に関して時間的に異なる複数のOCT信号を取得する第1取得手段と、
前記第1取得手段によって、取得された各走査位置での深さ方向における前記複数のOCT信号を処理して、前記被検眼における正面モーションコントラストデータを取得する画像処理手段と、を備え、
前記画像処理手段は、前記正面モーションコントラストデータにおいて、前記正面モーションコントラストデータから輝度値の変化に基づいて画像処理によって、モーションアーチファクトを検出し、前記モーションアーチファクトが検出された位置の内、少なくとも1つ以上の位置を、正面モーションコントラストデータを再取得する位置として設定することで、前記画像処理手段によって前記モーションアーチファクトが検出された二次元領域と同一の領域における正面モーションコントラストデータを前記第1取得手段によって再取得させ、
再取得した正面モーションコントラストデータを、前記モーションアーチファクトが検出された二次元領域における正面モーションコントラストデータとして補完する制御手段を備えることを特徴する眼科撮影装置。 - 被検眼を撮影する眼科撮影装置の動作を制御する制御装置において実行される眼科撮影プログラムであって、
前記制御装置のプロセッサによって実行されることで、
被検眼の断層画像データを得るOCT光学系によって、被検眼上の同一位置に関して時間的に異なる複数のOCT信号を取得する第1取得ステップと、
前記第1取得ステップによって、取得された各走査位置での深さ方向における前記複数のOCT信号を処理して、前記被検眼における正面モーションコントラストデータ又は三次元モーションコントラストデータを取得する画像処理ステップであって、前記正面モーションコントラストデータ又は前記三次元モーションコントラストデータにおいて、前記正面モーションコントラストデータ又は前記三次元モーションコントラストデータから輝度値の変化に基づいて画像処理によってモーションアーチファクトを検出し、前記モーションアーチファクトが検出された位置の内、少なくとも1つ以上の位置を、前記正面モーションコントラストデータ又は前記三次元モーションコントラストデータを前記複数の領域に分割するための分割位置として設定する画像処理ステップと、
前記正面モーションコントラストデータ又は三次元モーションコントラストデータを、複数の領域に分割する画像分割ステップと、
前記画像分割ステップによって分割された分割領域毎の正面モーションコントラストデータ又は分割領域毎の三次元モーションコントラストデータの適否を、分割領域毎に判定する判定ステップと、
を前記眼科撮影装置に実行させることを特徴とする眼科撮影プログラム。 - 被検眼を撮影する眼科撮影装置の動作を制御する制御装置において実行される眼科撮影プログラムであって、
前記制御装置のプロセッサによって実行されることで、
被検眼の断層画像データを得るOCT光学系によって、被検眼上の同一位置に関して時間的に異なる複数のOCT信号を取得する第1取得ステップと、
前記第1取得ステップによって、取得された各走査位置での深さ方向における前記複数のOCT信号を処理して、前記被検眼における正面モーションコントラストデータを取得し、前記正面モーションコントラストデータにおいて、前記正面モーションコントラストデータから輝度値の変化に基づいて画像処理によって、モーションアーチファクトを検出する画像処理ステップと、
前記モーションアーチファクトが検出された位置の内、少なくとも1つ以上の位置を、正面モーションコントラストデータを再取得する位置として設定することで、前記画像処理ステップによって前記モーションアーチファクトが検出された二次元領域と同一の領域における正面モーションコントラストデータを再取得させる第2取得ステップと、
再取得した正面モーションコントラストデータを、前記モーションアーチファクトが検出された二次元領域における正面モーションコントラストデータとして補完する制御ステップと、
を前記眼科撮影装置に実行させることを特徴とする眼科撮影プログラム。
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