JP6844949B2 - 眼科装置 - Google Patents
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Description
図1に示すように、眼科装置1は、眼底カメラユニット2、OCTユニット100及び演算制御ユニット200を含む。眼底カメラユニット2には、従来の眼底カメラとほぼ同様の光学系が設けられている。OCTユニット100には、OCTを実行するための光学系や機構が設けられている。演算制御ユニット200はプロセッサを含む。被検者の顔を支持するための顎受けや額当てが、眼底カメラユニット2に対向する位置に設けられている。更に、眼科装置1は一対の前眼部カメラ5A及び5Bを備える。
眼底カメラユニット2には、被検眼Eの眼底Efを撮影するための光学系が設けられている。眼底Efを撮影して得られる画像(眼底像、眼底写真等と呼ばれる)には、観察画像や撮影画像がある。観察画像は、例えば、近赤外光を用いた動画撮影により得られる。撮影画像は、例えば、可視フラッシュ光を用いて得られるカラー画像若しくはモノクロ画像、又は近赤外フラッシュ光を用いて得られるモノクロ画像である。眼底カメラユニット2は、更に、フルオレセイン蛍光画像やインドシアニングリーン蛍光画像や自発蛍光画像などを取得可能でもよい。
図2に例示するように、OCTユニット100には、被検眼EのOCTを実行するための光学系が設けられている。この光学系の構成は、従来のスウェプトソースOCTと同様である。すなわち、この光学系は、波長掃引型(波長走査型)光源からの光を測定光と参照光とに分割し、被検眼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を含む。干渉光学系により得られる検出結果(検出信号)は、干渉光のスペクトルを示す信号であり、演算制御ユニット200に送られる。
演算制御ユニット200は、眼底カメラユニット2、表示装置3及びOCTユニット100の各部を制御する。また、演算制御ユニット200は、各種の演算処理を実行する。例えば、演算制御ユニット200は、一連の波長走査毎に(Aライン毎に)、検出器125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の信号処理を施すことにより、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、演算制御ユニット200は、各Aラインの反射強度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。そのための演算処理は、従来のスウェプトソースOCTと同様である。
前眼部カメラ5A及び5Bは、特開2013−248376号公報に開示された発明と同様に、眼科装置1の光学系と被検眼Eとの間の相対位置を求めるために用いられる。前眼部カメラ5A及び5Bは、光学系が格納された筐体(眼底カメラユニット2等)の被検眼E側の面に設けられている。詳細は後述するが、眼科装置1は、前眼部カメラ5A及び5Bにより異なる方向から実質的に同時に取得された2つの前眼部像を解析することにより光学系と被検眼Eの間の相対な3次元位置である。前眼部カメラ5A及び5Bにより異なる方向から実質的に同時に取得された2つの前眼部像の解析は、特開2013−248376号公報に開示された解析と同様であってよい。また、前眼部カメラの個数は2以上の任意の個数であってよい。
眼科装置1の制御系の構成例を図3に示す。
制御部210は、眼科装置1の各部を制御する。制御部210はプロセッサを含む。制御部210には、主制御部211と記憶部212とが設けられている。
主制御部211は各種の制御を行う。例えば、主制御部211は、撮影合焦レンズ31、CCD(イメージセンサ)35及び38、LCD39、光路長変更部41、光スキャナ42、OCT合焦レンズ43、フォーカス光学系60、反射棒67などを制御する。また、主制御部211は、光源ユニット101、参照駆動部114A、検出器125、DAQ130などを制御する。参照駆動部114Aは、参照光路に設けられたコーナーキューブ114を移動させる。それにより、参照光路の長さが変更される。
記憶部212は各種のデータを記憶する。記憶部212に記憶されるデータとしては、例えば、OCT画像の画像データ、眼底像の画像データ、被検眼情報などがある。被検眼情報は、患者IDや氏名などの被検者情報や、左眼/右眼の識別情報や、電子カルテ情報などを含む。
画像形成部220は、DAQ130から入力された検出信号のサンプリング結果に基づいて、眼底Efの断面像の画像データを形成する。この処理には、従来のスウェプトソースOCTと同様に、ノイズ除去(ノイズ低減)、フィルタ処理、FFT(Fast Fourier Transform)などの信号処理が含まれる。画像形成部220により形成される画像データは、スキャンラインに沿って配列された複数のAライン(z方向のライン)における反射強度プロファイルを画像化することにより形成された一群の画像データ(一群のAスキャン像データ)を含むデータセットである。
データ処理部230は、画像形成部220により形成された画像に対して画像処理や解析処理を施す。例えば、データ処理部230は、画像の輝度補正や分散補正等の補正処理を実行する。また、データ処理部230は、眼底カメラユニット2により得られた画像(眼底像、前眼部像等)に対して画像処理や解析処理を施す。データ処理部230は、例えば、プロセッサ及び専用回路基板の少なくともいずれかを含む。データ処理部230は、位置情報生成部231と、条件設定部232とを備える。
位置情報生成部231は、光学系(可動部)の位置を表す位置情報を生成する。位置情報生成部231は、前眼部カメラ5A及び5Bにより異なる方向から実質的に同時に取得された被検眼Eの2つの前眼部像を解析することにより、光学系と被検眼Eとの間の相対位置(特にz方向における相対位置)を求める。このとき、特開2013−248376号公報に開示された演算処理が実行される。なお、移動機構150又は眼底カメラユニット2等にエンコーダが設けられている場合、位置情報生成部231は、このエンコーダから出力された信号に基づき可動部の位置を求めることができる。また、移動機構150の制御を主制御部211が実行する場合、位置情報生成部231は、主制御部211による移動機構150の制御履歴に基づき可動部の位置を求めることができる。
条件設定部232は、ユーザ又は眼科装置1により指定された部位に基づいて制御条件を設定する。本実施形態では、固視条件、移動条件及び表示条件が設定される。また、本実施形態では、前述したように、移動経路は直線経路であり、この直線経路は、前進開始位置、前進開始位置と前進終了位置との組み合わせ、又は前進開始位置と前進終了位置とを結ぶ直線の位置として定義される。
ユーザインターフェイス240は表示部241と操作部242とを含む。表示部241は表示装置3を含む。操作部242は各種の操作デバイスや入力デバイスを含む。ユーザインターフェイス240は、例えばタッチパネルのような表示機能と操作機能とが一体となったデバイスを含んでいてもよい。ユーザインターフェイス240の少なくとも一部を含まない実施形態を構築することも可能である。例えば、表示デバイスは、眼科装置に接続された外部装置であってよい。
眼科装置1の動作について説明する。以下、オートアライメント(第1の動作態様)と、マニュアルアライメント(第2の動作態様)を説明する。
オートアライメントの動作の一例を図9に示す。
まず、被検者の患者IDや左眼/右眼の識別情報とともに、OCTや眼底撮影の対象となる被検眼Eの部位が指定される。撮影部位の指定は、ユーザ(検者)又は制御部210により行われる。
条件設定部232は、ステップS1で指定された撮影部位に対応する固視条件、移動条件及び表示条件を制御条件情報212aから選択する。
この段階までに、被検眼Eの前眼部の観察画像の取得が開始される。表示制御部2113は、アライメント画面300を表示部241に表示させ、アライメント画面300に前眼部観察画像310を表示させ、かつ、ステップS2で選択された表示条件に応じた前眼部観察画像310上の位置に目標画像321を表示させる。
固視制御部2111は、ステップS2で選択された固視条件に応じたLCD39(画面39a)の位置に固視標を表示させる。前眼部撮影用のレンズが光路に配置されている場合、眼底Efに投影される固視標の像がボケるため、輝点からなる固視標の代わりに大きな固視標を表示させることができる。この大きな固視標は例えばX形状であり、その中心(2本の線分の交点)を固視条件に応じた位置(固視条件が表す座標)に配置させる。
移動制御部2112は、ステップS2で選択された移動条件が示す前進開始位置に光学系(筐体4)を移動させるように移動機構150を制御する。
ユーザ又は眼科装置1は、必要に応じ、前眼部観察画像310を参照することにより、被検眼Eの瞳孔が枠状の目標画像321内に配置されるように光学系(筐体4)のxy方向の位置を調整する。調整後の光学系の位置が前進開始位置となる。また、この新たな前進開始位置に基づいて、移動条件が示す経路を調整することができる。このとき、前進終了位置は固定される。
光学系が前進開始位置に配置されると、移動制御部2112は、移動機構150を制御して光学系(筐体4)の前進を開始する。それにより、光学系は、移動条件が示す経路に沿って、前進開始位置から前進終了位置に向けて移動される。撮影部位が黄斑の場合、光学系は+z方向に移動される。それ以外の撮影部位(例えば視神経乳頭)が指定された場合、光学系はz軸に対して斜め方向に移動される。
光学系が前進終了位置(検査位置)に到達したと判定されるまで、光学系の移動が実行される。光学系が前進終了位置に到達したか否かは、例えば、位置情報生成部231によりリアルタイムで得られる位置情報に基づき判断される。或いは、移動条件が示す経路に沿って光学系を前進開始位置から前進終了位置まで移動するための移動機構150の制御が完了したことを受けて、前進終了位置に到達したと判定することができる。
ユーザ又は眼科装置1は、例えば、アライメント指標に基づいて、被検眼Eに対する光学系のアライメントの微調整を行うことができる。また、前眼部カメラ5A及び5Bにより得られる一対の前眼部観察画像に基づいてアライメントの微調整を行うことも可能である。更に、スキャン位置の微調整、測定アーム長や参照アーム長の微調整、固視標の提示位置の微調整、フォーカス調整、小瞳孔絞りの挿入など、必要な撮影条件の調整が行われる。
眼科装置1は、眼底EfのOCTや撮影を実行する。取得されたデータは記憶部212や外部ストレージに保存される。また、眼科装置1又は他の装置は、取得されたデータに基づく画像化処理や解析処理を実行する。以上がオートアライメントの一例である。
マニュアルアライメントについて説明する。マニュアルアライメントが行われるとき、眼科装置1は、移動条件が示す経路に沿って光学系(筐体4)を手動で移動させるための支援を提供する。例えば、移動条件が示す経路から外れないように移動機構150やユーザインターフェイス240が制御される。このような制御を操作支援制御と呼ぶ。
実施形態に係る眼科装置の作用及び効果について説明する。
10 照明光学系
22 対物レンズ
39 LCD
100 OCTユニット
150 移動機構
210 制御部
232 条件設定部
240 ユーザインターフェイス
Claims (8)
- 対物レンズと、前記対物レンズを介して被検眼に光を照射する照射系と、固視光束を出力する光束出力部を含み前記光束出力部から出力された前記固視光束を前記対物レンズを介して前記被検眼に投射する固視系とを含む光学系と、
前記対物レンズを含む前記光学系の少なくとも一部である可動部を、前記対物レンズの光軸に沿う第1方向と前記第1方向に直交する第2方向とに移動するための移動機構と、
前記照射系により光が照射される前記被検眼の部位を指定するための指定部と、
前記指定部により指定された部位に基づいて、前記光束出力部による前記固視光束の出力位置と前記移動機構による前記可動部の移動経路とを設定する条件設定部と
を備え、
前記条件設定部は、前記移動経路として、前記被検眼の視野内に前記固視光束の前記出力位置が配置されるように前記固視光束の前記出力位置に応じて予め設定された前記対物レンズの光軸から前記第2方向に変位した初期位置と、前記被検眼から前記第1方向に所定の作動距離だけ離れた検査位置とを結ぶ経路を設定する
ことを特徴とする眼科装置。 - 前記条件設定部により設定された前記出力位置に基づいて前記光束出力部を制御し、かつ、前記条件設定部により設定された前記移動経路に基づいて前記移動機構を制御する制御部を備える
ことを特徴とする請求項1に記載の眼科装置。 - 前記制御部は、前記可動部を前記初期位置に移動するように前記移動機構の制御を行った後、前記移動経路に基づく前記移動機構の制御を行う
ことを特徴とする請求項2に記載の眼科装置。 - 前記条件設定部は、前記移動経路として、前記初期位置と前記検査位置とを結ぶ直線経路を設定する
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の眼科装置。 - 前記条件設定部は、前記移動経路として、前記初期位置と前記検査位置とを結ぶ直線経路を設定し、
前記制御部は、前記可動部を前記初期位置に移動させた後、前記直線経路に沿って前記可動部を移動するように前記移動機構の制御を行う
ことを特徴とする請求項2又は3に記載の眼科装置。 - 操作部を備え、
前記移動機構は、前記操作部を用いた操作に応じて動作し、
前記条件設定部により設定された前記出力位置に基づいて前記光束出力部を制御し、かつ、前記条件設定部により設定された前記移動経路に沿って前記可動部を移動するための操作を支援する操作支援制御を行う制御部を備える
ことを特徴とする請求項1に記載の眼科装置。 - 前記制御部は、前記操作支援制御として、前記移動経路に基づき予め設定された許容範囲内を前記可動部が移動されるように、前記移動機構及び前記操作部の少なくとも一方を制御する
ことを特徴とする請求項6に記載の眼科装置。 - 前記被検眼の前眼部を動画撮影する撮影部と、
前記撮影部により取得された動画像を表示手段に表示させ、かつ、前記移動経路に基づき前記可動部を移動するための目標となる目標画像を前記指定部により指定された部位に対応する前記動画像上の位置に表示させる表示制御部と
を備えることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の眼科装置。
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