JP6810403B2 - 眼の撮像の改良 - Google Patents

Description

本発明は、眼の撮像の改良に関し、特に、眼の網膜の測定値を眼の他の細胞種から抽出された情報で強化することに関する。

網膜医療において、網膜画像のうち疾患や外傷等が原因の一部または複数の対象部位に注釈をつけ（ａｎｎｏｔａｔｅ）、その部位の幾何学的計測を行うことが有益である。例えば、対象者の網膜に出血が見られる場合、出血のエリアに注釈をつけ、注釈をつけたエリアの寸法を算出することが可能であろう。眼の前部には様々な異なる細胞種が含まれる。例えば、人間の視覚に必要で、（微光時に見るための細胞であって周辺視を助ける）桿体細胞と（色を見るための）錐体細胞とを備える視細胞、ミュラー細胞、視神経細胞、双極細胞、アマクリン細胞、水平細胞、網膜色素上皮細胞等の網膜細胞が備わっている。これらの細胞種の全てに関して、これらの細胞は、眼全体にわたって特定の分布を有する。例えば、錐体細胞は、中心視が合焦する中心窩に主に集中しており、一方、桿体細胞は、もっと広く分布していて、錐体細胞に場所をあけるために中心窩では減少する。眼の細胞種の分布に関する情報を計測することが可能である。この情報と病変等の網膜の対象部位の計測情報とを組み合わせて、対象網膜部位の計測情報の有用性を高めることができる。

本発明の第１の実施態様によると、眼の少なくとも１つの細胞種の測定値を判定する方法が提供され、この方法は、
（ｉ）眼の細胞種のマップを取得するステップと、
（ｉｉ）眼の網膜の表示を取得するステップと、
（ｉｉｉ）眼の細胞種のマップと眼の網膜の表示とを整合させるステップと、
（ｉｖ）眼の網膜の表示上で対象領域を規定するステップと、
（ｖ）眼の網膜の表示上で対象領域の寸法を算出するステップと、
（ｖｉ）整合済みの眼の細胞種のマップと対象領域の寸法とを用いて眼の網膜の対象領域における細胞種の測定値を判定するステップと、を備える。

眼の細胞種は、眼の後部の細胞種を備えてもよい。眼の後部の細胞種は、網膜細胞種を備えてもよい。網膜細胞種は、桿体細胞または錐体細胞等の視細胞、ミュラー細胞、視神経細胞、双極細胞、アマクリン細胞、水平細胞、網膜色素上皮細胞のいずれかを備えてもよい。

眼の細胞種のマップを取得するステップは、眼の細胞種を計測するステップを備えてもよい。眼の細胞種のマップを取得するステップは、ドナーの眼から得られた細胞種データを用いるステップを備えてもよい。眼の細胞種のマップを取得するステップは、細胞種データの内挿および外挿を備えてもよい。眼の細胞種のマップを取得するステップは、以前に作成した少なくとも１つの眼の細胞種のマップを受け取るステップを備えてもよい。

眼の細胞種のマップは、細胞種分布マップを備えてもよい。眼の細胞種のマップは、細胞種密度マップを備えてもよい。眼の細胞種のマップは、２次元マップを備えてもよい。眼の細胞種のマップは、３次元マップを備えてもよい。

眼の網膜の表示は、眼の網膜の一部の表示を備えてもよい。眼の網膜の表示は、２次元表示を備えてもよい。眼の網膜の表示は、３次元表示を備えてもよい。

眼の網膜の表示を取得するステップは、撮像装置を操作することによる２次元の取得された表示を取得するステップを備えてもよい。眼の網膜の表示を取得するステップは、撮像装置によって以前に得られた２次元の取得された表示を受け取るステップを備えてもよい。撮像装置は、走査レーザ検眼鏡等の検眼鏡、特に広視野走査用レーザ検眼鏡（ｗｉｄｅ ｆｉｅｌｄ ｓｃａｎｎｉｎｇ ｌａｓｅｒ ｏｐｈｔｈａｌｍｏｓｃｏｐｅ）であってもよい。撮像装置は、眼底カメラであってもよい。撮像装置は、光コヒーレンス・トモグラフィ装置であってもよい。

眼の網膜の表示を取得するステップは、２次元の取得された表示から変換された３次元の生成された表示を取得するステップを備えてもよい。眼の網膜の表示を取得するステップは、３次元の生成された表示から変換された２次元の再生成された表示を取得するステップを備えてもよい。

眼の細胞種のマップと眼の網膜の表示とを整合させるステップは、２次元の眼の細胞種のマップと２次元の取得された表示とを整合させるステップを備えてもよい。眼の細胞種のマップと眼の網膜の表示とを整合させるステップは、３次元の眼の細胞種のマップと３次元の生成された表示とを整合させるステップを備えてもよい。眼の細胞種のマップと眼の網膜の表示とを整合させるステップは、２次元の眼の細胞種のマップと２次元の再生成された表示とを整合させるステップを備えてもよい。

眼の細胞種のマップと眼の網膜の表示とを整合させるステップは、マップと表示との座標系を整合させるステップを備えてもよい。追加的にまたは或いは、眼の細胞種のマップと眼の網膜の表示とを整合させるステップは、マップと表示との対応する特徴を重ね合わせるステップを備えてもよい。

眼の網膜の表示上で対象領域を規定するステップは、表示の１つ以上の座標を選択して、対象領域の境界を定めるステップを備えてもよい。表示の１つ以上の座標は、表示上の１つ以上の点を規定してもよい。表示上の点または各点は、マウス等のポインティングデバイスを用いて画面上で特定されてもよい。

眼の網膜の表示上で対象領域を規定するステップは、表示上の複数の点の座標を用いて、対象面積領域の境界を定めるステップを備えてもよい。対象面積領域は、眼の網膜の表示上の構造の輪郭を描いてもよい。構造は、例えば、中心窩等の網膜に固有の構造または病変、腫瘍、浮腫等の網膜の疾患構造等を備えてもよい。

眼の網膜の表示上で対象領域を規定するステップは、表示上の第１および第２の点の座標を用いて、対象距離領域の境界を定めるステップを備えてもよい。対象距離領域は、眼の網膜の表示上の構造に追従してもよい。構造は、例えば、血管等の網膜に固有の構造または病変等の網膜の疾患構造等を備えてもよい。

眼の網膜の表示上で対象領域の寸法を算出するステップは、
眼の網膜の２次元表示を取得するステップと、
網膜の２次元表示を網膜の３次元表示に変換する幾何学的再マッピングを抽出するステップと、
網膜の２次元表示の１つ以上の座標を用いて２次元表示上で対象領域の境界を定めるステップと、
幾何学的再マッピングを用いて、網膜の２次元表示の座標または各座標を網膜の３次元表示の相当する座標に変換するステップと、
網膜の３次元表示の座標または各相当する座標を用いて、対象領域の寸法を算出するステップと、を備えてもよい。

整合済みの眼の細胞種のマップと対象領域の寸法とを用いて眼の網膜の対象領域における細胞種の測定値を判定するステップは、対象領域の細胞種の数を数えるステップを備えてもよい。整合済みの眼の細胞種のマップと対象領域の寸法とを用いて眼の網膜の対象領域における細胞種の測定値を判定するステップは、対象領域の細胞種の密度を算出するステップを備えてもよい。

眼の網膜の対象領域での細胞種の測定値は、ユーザに出力してもよい。眼の網膜の対象領域での細胞種の測定値は、眼の網膜の表示上で表示されてもよい。

本発明の第２の実施態様によれば、実行された際に本発明の第１の実施態様の方法を行うプログラム命令を記憶するコンピュータ読み取り可能媒体が提供される。

本発明の第３の実施態様によれば、眼における少なくとも１つの細胞種の計測値を判定するためのシステムが提供され、このシステムは、
眼の細胞種のマップを取得するマッピング要素と、
眼の網膜の表示を取得する表示要素と、
眼の細胞種のマップと眼の網膜の表示とを整合させる整合要素と、
眼の網膜の表示上で対象領域を規定する規定要素と、
眼の網膜の表示上で対象領域の寸法を算出する寸法決定（ｓｉｚｉｎｇ）要素と、
整合済みの眼の細胞種のマップと対象領域の寸法とを用いて眼の網膜の対象領域における眼の細胞種の測定値を判定する判定要素と、を備える。

医師や研究者が網膜表示上で病変等の構造の寸法を測定する際、本発明によれば、眼の細胞種の細胞数に関して病変の位置や寸法が有する影響によってその測定が強化される。例えば、眼の細胞種に視細胞が含まれる場合、本発明によれば、この細胞種の多くが病的状態によって影響を受け、これによって視覚障害につながる可能性があると判定される。

ここで、添付図面を参照し、単に例として本発明の実施形態を説明する。

本発明の第３の実施態様に係る、眼の少なくとも１つの細胞種の測定値を判定するためのシステムの概略図である。 本発明の第１の実施態様に係る、眼の少なくとも１つの細胞種の測定値を判定する方法の概略図である。 図１のシステムおよび図２の方法を用いて取得した、整合済みの眼の細胞種マップと眼の網膜の表示との概略図である。

図１を参照すると、眼における少なくとも１つの細胞種の計測値を判定するためのシステム１は、眼の細胞種のマップを取得するマッピング要素３と、眼の網膜の表示を取得する表示要素５と、眼の細胞種のマップと眼の網膜の表示とを整合させる整合要素７と、眼の網膜の表示上で対象領域を規定する規定要素９と、眼の網膜の表示上で対象領域の寸法を算出する寸法決定要素１１と、整合済みの眼の細胞種のマップと対象領域の寸法とを用いて眼の網膜の対象領域における眼の細胞種の測定値を判定する判定要素１３とを備える。システム１は、実行された際に本発明の第１の実施態様の方法を行うプログラム命令を記憶する、本発明の第２の実施態様のコンピュータ読み取り可能媒体を用いる。システム１の各要素が別々の要素として示されているが、当然のことながら、２つ以上の要素を組み合わせて、プログラム命令を実行して本方法を実施するプロセッサ等として設けてもよい。

システム１は、図２に示すように、本発明の第１の実施態様の方法を実行する。眼の少なくとも１つの細胞種の測定値を判定する方法は、眼の細胞種のマップを取得するステップ（２０）と、眼の網膜の表示を取得するステップ（２２）と、眼の細胞種のマップと眼の網膜の表示とを整合させるステップ（２４）と、眼の網膜の表示上で対象領域を規定するステップ（２６）と、眼の網膜の表示上で対象領域の寸法を算出するステップ（２８）と、整合済みの眼の細胞種のマップと対象領域の寸法とを用いて眼の網膜の対象領域における眼の細胞種の測定値を判定するステップ（３０）とを備える。

本実施形態において、眼の細胞種は、桿体細胞と錐体細胞とを備える視細胞を含むが、本システムおよび方法は、当然のことながら、他の眼細胞種にも適用される。

眼の細胞種のマップを取得するステップ（２０）は、システム（１）のマッピング要素３を使用して、眼の桿体細胞と錐体細胞とを計測するステップを備える。眼の細胞種のマップは、桿体細胞と錐体細胞との２次元密度マップを備える。

システム１の表示要素５は、撮像装置を備え、本実施形態において、この撮像装置は、広視野走査用レーザ検眼鏡である。表示要素５を用いて、眼の網膜の一部の２次元表示を含む、眼の網膜の表示を取得する。

システム１の整合要素７を用いて、桿体細胞および錐体細胞の２次元密度マップと、眼の網膜の一部の得られた２次元表示とを整合させる。整合ステップは、密度マップと表示との対応する特徴を重ね合わせるステップを備える。

医師等のシステム１のユーザが規定要素９を用いて、眼の網膜の一部の表示上で対象領域を規定する。規定要素９は、画面とマウス（図示せず）とを備える。網膜の部分の表示が画面上でユーザに提示され、ユーザは、対象領域の境界を定める表示の複数の座標を示す表示上の複数の点を、マウスを用いて特定する。表示上の複数の点の座標は、対象面積領域の境界を定め、眼の網膜の表示上での構造の輪郭を描くものである。例えば、構造として、中心窩等の網膜に固有の構造や病変、腫瘍、浮腫等の網膜の疾患構造等が含まれる。

システム１の寸法決定要素１１は、対象領域の寸法を算出するのに使用される。この算出は、眼の網膜の２次元表示を取得するステップと、網膜の２次元表示を網膜の３次元表示に変換する幾何学的再マッピングを抽出するステップと、網膜の２次元表示の１つ以上の座標を用いて２次元表示上で対象領域の境界を定めるステップと、幾何学的再マッピングを用いて、網膜の２次元表示の座標または各座標を網膜の３次元表示の相当する座標に変換するステップと、網膜の３次元表示の相当する座標または各相当する座標を用いて、対象領域の寸法を算出するステップと、を備える。

システム１の判定要素１３は、整合済みの桿体および錐体密度マップと対象領域の寸法とを用いて、眼の網膜の対象領域内の桿体細胞および錐体細胞の測定値を判定する。この判定は、対象領域内の桿体細胞の密度と錐体細胞の密度とを算出するステップを備える。眼の網膜の対象領域内の桿体細胞および錐体細胞の測定値は、ユーザに出力される。対象領域内の桿体細胞および錐体細胞の測定値は、眼の健康状態に関する情報を推測するのに使用可能である。

図３に、システム１の表示要素５を用いて取得した、眼の網膜の部分の表示４０を示す。表示４０は、視神経頭４２と、中心窩４４と、網膜血管系４６とを備える眼の網膜の部分の２次元表示を備える。図にはさらに、システム１のマッピング要素３を用いて取得した眼細胞種マップ４８が示される。眼細胞種マップ４８は、眼の桿体細胞および錐体細胞の２次元密度マップを備える。桿体および錐体細胞密度マップ４８は、一連の同心状の領域を備え、各領域の桿体および錐体細胞の密度は異なっており、最も内側の領域は、桿体および錐体細胞の密度が最も高く、最も外側の領域は、桿体および錐体細胞の密度が最も低い。網膜表示４０と桿体および錐体細胞密度マップ４８とは、システム１の整合要素７を用いて、表示４０と密度マップ４８との対応する特徴、この場合は中心窩を重ね合わせることで整合させてある。

網膜表示４０と桿体および錐体細胞密度マップ４８とは、医師等のシステム１のユーザに提示される。ユーザは、規定要素９を用いて、眼の網膜の部分の表示４０上で、中心窩４４等の網膜に固有の構造または病変、腫瘍、浮腫等の網膜の疾患構造等の対象領域を規定することができる。システム１の寸法決定要素１１を用いて、対象領域の寸法を算出する。システム１の判定要素１３を用いて、整合済みの桿体および錐体細胞密度マップ４８と網膜表示４０上の対象領域の寸法とにより、眼の網膜の対象領域内の桿体細胞および錐体細胞の密度を判定する。眼の網膜の対象領域内の桿体細胞および錐体細胞の密度は、ユーザに出力され、眼の健康状態に関する情報を推測するのに使用される。

Claims (11)

1. 第１の対象の眼の対象領域の少なくとも１つの細胞種の数又は前記対象領域の前記少なくとも１つの細胞種の密度を見積る方法であって、
   （ｉ）第２の対象の眼の前記少なくとも１つの細胞種のマップを取得するステップであって、前記第２の対象の前記眼の前記少なくとも１つの細胞種の前記マップは、細胞種分布マップ又は細胞種密度マップである、前記取得するステップと、
   （ｉｉ）前記第１の対象の眼の網膜の表示を取得するステップと、
   （ｉｉｉ）前記第２の対象の前記眼の前記少なくとも１つの細胞種の前記マップと前記第１の対象の眼の網膜の前記表示とを整合させるステップと、
   （ｉｖ）前記第１の対象の眼の網膜の前記表示上で対象領域を規定するステップと、
   （ｖ）前記第１の対象の眼の網膜の前記表示上で前記対象領域の寸法を算出するステップと、
   （ｖｉ）前記整合済みのマップと前記対象領域の寸法とを用いて、前記対象領域における前記少なくとも１つの細胞種の前記数又は前記対象領域における前記少なくとも１つの細胞種の前記密度を見積るステップと、を備える方法。
2. 前記第１の対象の眼の前記少なくとも１つの細胞種は、前記眼の後部の少なくとも１つの細胞種を備える、請求項１に記載の方法。
3. 前記眼の後部の前記少なくとも１つの細胞種は、網膜細胞種を備える、請求項２に記載の方法。
4. 前記少なくとも１つの細胞種が、視細胞、ミュラー細胞、視神経細胞、双極細胞、アマクリン細胞、水平細胞、網膜色素上皮細胞のうち少なくとも１つを備える、請求項３に記載の方法。
5. 前記視細胞は、桿体細胞または錐体細胞を備える、請求項４に記載の方法。
6. 前記第２の対象の前記眼の前記少なくとも１つの細胞種の前記マップと前記第１の対象の眼の網膜の前記表示とを整合させるステップは、前記第２の対象の前記眼の前記少なくとも１つの細胞種の前記マップと前記第１の対象の眼の網膜の前記表示との座標系を整合させるステップを備える、請求項１〜５のいずれかに記載の方法。
7. 前記第２の対象の前記眼の前記少なくとも１つの細胞種の前記マップと前記第１の対象の眼の網膜の前記表示とを整合させるステップは、前記第２の対象の前記眼の前記少なくとも１つの細胞種の前記マップと前記第１の対象の眼の網膜の前記表示との対応する特徴を重ね合わせるステップを備える、
   請求項１〜６のいずれかに記載の方法。
8. 前記第１の対象の眼の網膜の前記表示上で対象領域を規定するステップは、前記第１の対象の眼の網膜の前記表示の１つ以上の座標を選択して、前記対象領域の境界を定めるステップを備える、請求項１〜７のいずれかに記載の方法。
9. 前記第１の対象の眼の網膜の前記表示上で対象領域を規定するステップは、前記第１の対象の眼の網膜の前記表示上の複数の点の座標を用いて、対象面積領域の境界を定めるステップを備える、請求項１〜８のいずれかに記載の方法。
10. 実行された際に請求項１〜９のいずれかに記載の方法を行うプログラム命令を記憶するコンピュータ読み取り可能媒体。
11. 第１の対象の眼の対象領域の少なくとも１つの細胞種の数又は前記対象領域の前記少なくとも１つの細胞種の密度を見積るためのシステムであって、
    第２の対象の眼の前記少なくとも１つの細胞種のマップを取得するマッピング要素であって、前記第２の対象の前記眼の前記少なくとも１つの細胞種の前記マップは、細胞種分布マップ又は細胞種密度マップである、前記マッピング要素と、
    前記第１の対象の眼の網膜の表示を取得する表示要素と、
    前記第２の対象の前記眼の前記少なくとも１つの細胞種のマップと前記第１の対象の眼の網膜の前記表示とを整合させる整合要素と、
    前記第１の対象の眼の網膜の前記表示上で対象領域を規定する規定要素と、
    前記第１の対象の眼の網膜の前記表示上で前記対象領域の寸法を算出する寸法決定要素と、
    前記整合済みのマップと前記対象領域の寸法とを用いて、前記対象領域における前記少なくとも１つの細胞種の前記数又は前記対象領域における前記少なくとも１つの細胞種の前記密度を見積る見積要素と、を備えるシステム。
    

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