JP6974338B2 - 網膜硝子体ｏｃｔ画像の解像度向上 - Google Patents

Description

本開示は眼科手術に関し、より具体的には、網膜硝子体手術中の光干渉断層撮影（ＯＣＴ：ｏｐｔｉｃａｌ ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）画像の解像度向上に関する。

眼科では、眼の手術、すなわち眼科手術により年間何万人もの視力が保存され、改善されている。しかしながら、眼が眼内の微小な変化に対しても敏感であることと、多くの眼構造が微細で、繊細な性質を有することから、眼科手術の施行は難しく、たとえ軽微もしくは稀なものであっても外科的ミスを減少させ、又は外科的手技の精度をわずかでも改善することで、術後の患者の視力に大きな差を生じさせることができる。

眼科手術は、眼及び付属的視覚系構造に対して行われる。より具体的には、網膜硝子体手術は、硝子体液と網膜等の眼内部分に関わる様々な繊細な手順を含む。とりわけ網膜前膜、糖尿病性網膜症、硝子体出血、黄斑孔、網膜剥離、及び白内障手術の合併症をはじめとする数多くの眼疾患の治療において視覚特性を改善するために、網膜硝子体への各種の外科的処置が採用され、それにはレーザが用いられることもある。

網膜硝子体手術中、眼科医は典型的に外科用顕微鏡を使って角膜を通して眼底を観察しながら、強膜を貫通させた手術器具を誘導して各種の処置の何れかを実行することができる。外科用顕微鏡は、網膜硝子体手術中に眼底を画像化し、任意選択により眼底を照明する。患者は典型的に網膜硝子体手術中に外科用顕微鏡の下で仰臥位をとり、目を開いた状態に保つために開瞼器が用いられる。使用する光学系の種類に応じて、眼科医はある眼底を得るが、これは狭い視野から、眼底の周辺領域まで広げることのできる広い視野まで様々でありうる。

眼底を観察することに加え、外科用顕微鏡は眼組織のうち、網膜硝子体手術に関わる部分に関する追加的情報を提供するために、光干渉断層撮影（ＯＣＴ）スキャナを備えていてもよい。ＯＣＴスキャナは、網膜硝子体手術中に眼組織の目に見える表面より下の画像化を可能にできる。しかしながら、ＯＣＴスキャナを用いた実時間の画像化は、より低解像度の画像に限定されるかもしれない。

１つの態様において、開示される方法は、ＯＣＴ画像の解像度向上を用いて眼科手術を施行するためのものである。この方法は、患者の眼の内部を、その眼の内部の光学画像を生成する外科用顕微鏡を使って観察するステップと、外科用顕微鏡に接続されたＯＣＴスキャニングコントローラに、眼の内部から第一のスキャンデータを生成させるコマンドを送信するステップと、を含んでいてもよい。この方法において、ＯＣＴスキャニングコントローラは、第一のスキャンデータを取得することのできるＯＣＴスキャナと通信してもよい。この方法において、ＯＣＴスキャニングコントローラは、ＯＣＴスキャナから第一のスキャンデータを受信し、ＯＣＴを使って眼の内部からそれ以前に生成された第二のスキャンデータにアクセスすることができるようにされてもよい。この方法において、第二のスキャンデータは第一のスキャンデータより高い空間解像度を有していてもよい。この方法は、第一のスキャンデータによって眼の変形を捕捉するステップをさらに含んでいてもよい。変形の第一のスキャンデータに基づいて、方法はまたさらに、この変形に対応するように第二のスキャンデータをモーフィングして第三のスキャンデータを生成するステップと、第三のスキャンデータが表示されるようにするステップと、を含んでいてもよい。

この方法の開示されている実施形態の何れにおいても、第三のスキャンデータは外科用顕微鏡の接眼レンズの中に表示されてもよい。この方法の開示されている実施形態の何れにおいても、第三のスキャンデータは外部ディスプレイに表示されてもよい。

この方法の開示されている実施形態の何れにおいても、第一のスキャンデータはビデオ信号として受信されてもよい。この方法の開示されている実施形態の何れにおいても、第三のスキャンデータはビデオ信号として表示されてもよい。

この方法の開示されている実施形態の何れにおいても、ＯＣＴスキャニングコントローラは、変形前にレジストレーションを実行し、その中で第一のスキャンデータが第二のスキャンデータと比較され、第一のスキャンデータが第二のスキャンデータと最低程度までマッチしたときにレジストレーションを容認することができるようにされてもよい。

別の態様において、開示されているＯＣＴスキャニングコントローラは、眼科手術中のＯＣＴ画像の解像度向上を実行する。ＯＣＴスキャニングコントローラは、患者の眼の内部から第一のスキャンデータを生成するための第一のコマンドを受信し、外科用顕微鏡を介して第一のスキャンデータを取得するための第二のコマンドをＯＣＴスキャナに送信し、第一のスキャンデータをＯＣＴスキャナから受信するためにプロセッサにより実行可能な命令を記憶するメモリ媒体にアクセスできるプロセッサを含んでいてもよい。ＯＣＴスキャニングコントローラは、ＯＣＴを使ってそれ以前に眼の内部から生成された第二のスキャンデータにアクセスするための命令をさらに含んでいてもよい。ＯＣＴスキャニングコントローラにおいて、第二のスキャンデータは第一のスキャンデータより高い空間解像度を有していてもよい。第一のスキャンデータに基づいて、ＯＣＴスキャニングコントローラは、第一のスキャンデータにより捕捉された眼の変形に対応させるために第二のスキャンデータをモーフィングして、第三のスキャンデータを生成し、第三のスキャンデータが表示されるようにするための命令をさらに含んでいてもよい。

ＯＣＴスキャニングコントローラの開示されている実施形態の何れにおいても、第三のスキャンデータが表示されるようにするための命令は、第三のスキャンデータが外科用顕微鏡の接眼レンズ内に表示されるようにするための命令を含んでいてもよい。ＯＣＴスキャニングコントローラの開示されている実施形態の何れにおいても、第三のスキャンデータが表示されるようにするための命令は、第三のスキャンデータが外部ディスプレイ内に表示されるようにするための命令を含んでいてもよい。

ＯＣＴスキャニングコントローラの開示されている実施形態の何れにおいても、第一のスキャンデータはビデオ信号として受信されてもよい。ＯＣＴスキャニングコントローラの開示されている実施形態の何れにおいても、第三のスキャンデータはビデオ信号として表示されてもよい。

開示されている実施形態の何れにおいても、ＯＣＴスキャニングコントローラは、変形前にレジストレーションを実行し、その中で第一のスキャンデータが第二のスキャンデータと比較され、第一のスキャンデータが第二のスキャンデータと最低程度までマッチしたときにレジストレーションを容認するための命令をさらに含んでいてもよい。

その他の開示されている実施形態には、ＯＣＴスキャナ、外科用顕微鏡、及び画像処理システムが含まれる。

本開示をより十分に理解するために、ここで、下記のような添付の図面と共に以下の説明を参照する。

外科用顕微鏡スキャニング装置のある実施形態の選択された要素のブロック図である。 スキャニングコントローラのある実施形態の選択された要素のブロック図である。 網膜硝子体手術中のＯＣＴ画像の解像度向上のための方法の選択された要素のフローチャートである。

以下の説明において、開示されている主旨を説明しやすくするための例として詳細が示されている。しかしながら、当業者にとっては明らかであるはずであるように、開示されている実施形態は考えうるすべての実施形態を網羅しているのではなく、例示である。

本明細書で使用されるかぎり、参照番号のハイフン付きの形態はある要素の具体的な例を示し、参照番号のハイフンなしの形態は集合的要素を示す。それゆえ、例えば、デバイス「１２−１」はあるデバイス分類の一例を示し、これはまとめてデバイス「１２」として言及されてもよく、またその中の一つ一つが概してデバイス「１２」として言及されてもよい。

前述のように、網膜硝子体手術中、執刀医は、例えば接触又は非接触レンズ等の角膜を通して観察するための眼科用レンズと共に外科用顕微鏡を使って患者の眼の眼底を観察してもよい。様々な外科的処置の何れを実行するためにも、執刀医は、例えばＯＣＴスキャナを使い、眼底の特定部分を光学的にスキャンして、対応する眼組織のデプスプロファイルスキャンを生成したいと希望するかもしれない。デプスプロファイルスキャンは、外科用顕微鏡によって生成される光学画像からは見えにくい眼組織に関する情報を明らかにすることができる。デプスプロファイルスキャンは、点スキャン（Ａスキャン）、線スキャン（Ｂスキャン）、又は面スキャン（Ｃスキャン）であってもよい。Ｂスキャンからの画像は、眼組織の深さを１本の線に沿って画像化し、その一方で、Ｃスキャンによれば３次元（３Ｄ）データが生成され、これを分割して、光学的視点からの正面像を含む各種の画像を提供できるが、これらは様々な深さで、選択された組織層について生成できる。

ＯＣＴスキャナは外科用顕微鏡の光学系と統合されているが、ＯＣＴを使って提供可能な実時間画像は、執刀医が術中に見る光学画像より低い空間解像度に限定されるかもしれない。例えば、ＯＣＴスキャナで得られる解像度は、ＯＣＴサンプルビーム内の光の強度のほか、十分な量のＯＣＴ測定ビーム光子を得るために各サンプリング位置におけるドウェル時間に依存する。眼に入る光の強度は安全上の理由により、生物学的被害を防止するために最大許容露光量（ＭＰＥ：Ｍａｘｉｍｕｍ Ｐｅｒｍｉｓｓｉｂｌｅ Ｅｘｐｏｓｕｒｅ）限度に限定されるため、高解像度画像を生成するためのＯＣＴの動作パラメータは比較的長いサンプリング時間を含んでいてもよく、術中に見ることのできるビデオ信号を生成する等、実時間で実行するのに適していないかもしれない。その結果、執刀医が網膜硝子体手術中に捕捉される実時間ＯＣＴ画像を見るときに、実時間ＯＣＴ画像は、執刀医が同時に見る光学画像より実質的に低い解像度を有するかもしれず、これは望ましくないかもしれない。

本開示は、網膜硝子体手術中のＯＣＴ画像の解像度向上に関する。本明細書において開示されている、網膜硝子体手術中のＯＣＴ画像の解像度向上のための方法とシステムにより、執刀医は術中に、外科用顕微鏡によって生成される光学画像と共に高解像度のＯＣＴ画像を見ることが可能となるかもしれない。本明細書において開示されている、網膜硝子体手術中のＯＣＴ画像の解像度向上のための方法とシステムにより、それ以前に取得した高解像度ＯＣＴ画像とマッチさせるために実時間ＯＣＴ画像をレジストレーションできるかもしれない。本明細書において開示されている、網膜硝子体手術中のＯＣＴ画像の解像度向上のための方法とシステムにより、眼の術中変形を高い解像度で見ることができるかもしれない。本明細書において開示されている網膜硝子体手術中のＯＣＴ画像の解像度向上のための方法とシステムにより、視野を外部ディスプレイに出力させることがさらに可能になるかもしれない。

さらに詳しく説明するように、本明細書において開示されている、網膜硝子体手術中のＯＣＴ画像の解像度向上は、ＯＣＴスキャナ及び外科用顕微鏡に統合されたＯＣＴスキャニングコントローラを使って実行される。ＯＣＴスキャニングコントローラは、ユーザ、典型的には執刀医が示すように位置決めするためのものを含む、ＯＣＴスキャンの動作を制御するためのコマンドを送信してもよい。ＯＣＴスキャニングコントローラは、ユーザ入力を受信してもよく、ＯＣＴスキャナと通信して、実時間で収集される第一のスキャンデータを取得してもよい。ＯＣＴスキャニングコントローラは、ＯＣＴを使って患者に関してそれ以前に生成された、第一のスキャンデータより高い空間解像度を有する第二のスキャンデータにアクセスしてもよい。

ここで、図を参照すると、図１は外科用顕微スキャニング装置１００を示すブロック図である。装置１００は正確な縮尺で描かれておらず、図式的な表現である。さらに詳しく説明するように、装置１００は網膜硝子体手術中に、人の眼１１０を観察し、分析するために使用されてもよい。図のように、装置１００は、外科用顕微鏡１２０と、ＯＣＴスキャニングコントローラ１５０と、外部ディスプレイ１５２と、ＯＣＴ画像レポジトリ１５４と、ＯＣＴスキャナ１３４と、を含む。図１にはまた、イメージングシステム１４０、眼科用レンズ１１２のほか、手術用具１１６及び照明器１１４も示されている。

図のように、外科用顕微鏡１２０は、光学的機能を例示するために図式的に描かれている。当然のことながら、外科用顕微鏡１２０は、異なる実施形態においては、他の様々な電子的及び機械的構成部品を含んでいてもよい。したがって、対物レンズ１２４は、眼１１０の眼底の所望の倍率又は視野を提供するために選択可能な対物レンズを表していてもよい。対物レンズ１２４は、眼１１０の眼底からの光を、眼１１０の角膜上に載せられた眼科用レンズ１１２を介して受け取ってもよい。留意される点として、各種の眼科用レンズ１１２が外科用顕微鏡１２０と共に使用されてもよく、これには接触レンズと非接触レンズが含まれる。網膜硝子体手術を施行するために、様々な用具及び器具が使用されてもよく、これには手術用具１１６により表される、強膜を穿刺するための用具が含まれる。照明器１１４は、眼１１０の眼底内から光源を提供する特殊な用具であってもよい。

図１において、外科用顕微鏡１２０は双眼型接眼レンズ構成を有するように示されており、これは２つの異なるが実質的に等しい光路を有し、それによって左側接眼レンズ１２６−Ｌと右側接眼レンズ１２６−Ｒを含む両眼接眼レンズ１２６で見ることが可能となる。対物レンズ１２４から、左側光ビームはビームスプリッタ１２８で分割されてもよく、そこからイメージングシステム１４０と左側接眼レンズ１２６−Ｌが光学画像を受け取る。対物レンズ１２４からも、右側光ビームが部分ミラー１２９で分割されてもよく、これはまた、ＯＣＴスキャナ１３４からのサンプルビーム１３０も受け取り、測定ビーム１３２をＯＣＴスキャナ１３４に出力する。部分ミラー１２９はまた、右側光ビームの一部を右側接眼レンズ１２６−Ｒに方向付ける。ディスプレイ１２２は光電子構成部品を表していてもよく、これは例えば、ＯＣＴスキャニングコントローラ１５０からデータを受信し、それぞれ左側接眼レンズ１２６−Ｌと右側接眼レンズ１２６−Ｒのための画像出力を生成する画像処理システムである。幾つかの実施形態において、ディスプレイ１２２はユーザが見るための画像を両眼接眼レンズ１２６に出力する小型表示デバイスを含む。留意される点として、図１に示される光学配置は例示的であり、他の実施形態においては別の方法で実装されてもよい。

図１において、ＯＣＴスキャニングコントローラ１５０は、例えば表示データを出力するためのディスプレイ１２２との電気インタフェースを有していてもよい。このようにして、ＯＣＴスキャニングコントローラ１５０は表示データをディスプレイ１２２に出力してもよく、これが両眼接眼レンズ１２６において見られる。イメージングシステム１４０とＯＣＴスキャニングコントローラ１５０との間の電気的インタフェースはデジタル画像データをサポートできるため、ＯＣＴスキャニングコントローラ１５０は、比較的高いフレームリフレッシュレートで画像の実時間処理を実行してもよく、それによって外科用顕微鏡１２０のユーザは、スキャニング及びその他の動作のために眼１１０の選択部分を制御するためのユーザ入力に対する実質的に瞬時のフィードバックを体験できる。外部ディスプレイ１５２は、ディスプレイ１２２と同様の画像を出力してもよいが、網膜硝子体手術中に様々な人員が見るために独立型モニタを表してもよい。ディスプレイ１２２又は外部ディスプレイ１５２は、液晶表示スクリーン、コンピュータモニタ、テレビ、又はその他として実装されてよい。ディスプレイ１２２又は外部ディスプレイ１５２は、対応するディスプレイタイプのための表示規格、例えばＶＧＡ（ｖｉｄｅｏ ｇｒａｐｈｉｃｓ ａｒｒａｙ）、ＸＧＡ（ｅｘｔｅｎｄｅｄ ｇｒａｐｈｉｃｓ ａｒｒａｙ）、ＤＶＩ（ｄｉｇｉｔａｌ ｖｉｓｕａｌ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）、ＨＤＭＩ（登録商標）（ｈｉｇｈ−ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）等に適合していてもよい。

図１の外科用顕微鏡１２０の両眼型配置では、イメージングシステム１４０は左側光ビームの一部を受けてもよく、それによってイメージングシステム１４０は光ビームと画像データの処理、表示、記憶、及びその他の操作を独立して行うことができる。したがって、イメージングシステム１４０は希望に応じて異なる種類の様々なイメージングシステムの何れを表してもよい。

図のように、ＯＣＴスキャナ１３４は各種のＯＣＴスキャナのある実施形態を表してもよい。留意される点として、図１に描かれた構成で他の種類の光学スキャナを使用してもよい。ＯＣＴスキャナ１３４は、サンプルビーム１３０の出力を制御してもよく、眼１１０の組織と相互作用するサンプルビーム１３０の光子に応答して反射して戻される測定ビーム１３２を受け取ってもよい。ＯＣＴスキャナ１３４はまた、サンプルビーム１３０をユーザにより示される選択された位置へと移動させることもできる。ＯＣＴスキャニングコントローラ１５０は、例えばＯＣＴスキャナ１３４と相互作用して、スキャンデータを生成するために選択された場所を示すコマンドをＯＣＴスキャナ１３４に送信し、ＯＣＴスキャナに１３４により取得されるスキャンデータを受信してもよい。留意される点として、ＯＣＴスキャナ１３４は、希望に応じて各種のＯＣＴ装置と構成を表してもよく、これは例えば時間ドメインＯＣＴ（ＴＤ−ＯＣＴ）及び周波数ドメインＯＣＴ（ＦＤ−ＯＣＴ）であるが、これらに限定されない。特に、ＯＣＴスキャナ１３４により生成されたスキャンデータは、線スキャンの２次元（２Ｄ）スキャンデータ及び面スキャンに関する３次元（３Ｄ）スキャンデータを含んでいてもよい。スキャンデータは、眼１１０の眼底内の目に見えている表面より下の画像化が可能となるようなスキャン対象組織のデプスプロファイルを表してもよい。

図のように、ＯＣＴ画像レポジトリ１５４は、データベースやファイルシステム等のデジタル記憶媒体と、ＯＣＴ画像にアクセスできるようにする、それに対応する記憶デバイスを表す。具体的には、眼１１０の高解像度ＯＣＴ画像は、網膜硝子体手術の前に記録され、ＯＣＴ画像レポジトリ１５４に記憶されてもよく、それによってＯＣＴスキャニングコントローラ１５０は高解像度ＯＣＴ画像にアクセスできる。

装置１００の操作において、ユーザは、眼１１０に対して網膜硝子体手術を行っている間に、両眼接眼レンズを使って眼１１０の眼底を観察してもよい。ユーザは、ＯＣＴスキャンを開始するために、ＯＣＴスキャニングコントローラにユーザ入力を提供してもよい。ＯＣＴスキャニングコントローラ自体は、ＯＣＴスキャナ１３４と通信して、スキャニング作業を制御し、実時間ＯＣＴスキャンを行って第一のスキャンデータを生成してもよい。しかしながら、術中にＯＣＴスキャナ１３４により生成された第一のスキャンデータは、前述のように低解像度であるかもしれない。したがって、第一のスキャンデータをディスプレイ１２２に表示する代わりに、ＯＣＴスキャニングコントローラ１５０はＯＣＴ画像レポジトリ１５４からの第二のスキャンデータにアクセスしてもよく、第二のスキャンデータは患者の眼１１０の高解像度ＯＣＴ画像を含む。すると、ＯＣＴスキャニングコントローラ１５０は、第二のスキャンデータを、第一のスキャンデータ内で検出された変形、例えば術中の手術用具１１６による強膜の変形とマッチするように内部で変調させてもよい。次に、ＯＣＴスキャニングコントローラ１５０は、第三のスキャンデータ（変調された第二のスキャンデータを含む）をユーザに対して表示してもよく、それによって高解像度ＯＣＴ画像が両眼接眼レンズ１２６で見られる。ＯＣＴスキャニングコントローラ１５０による処理は、例えば、ビデオ信号のフレームとして、毎秒複数フレーム以上のフレームレートで取得される第一のスキャンデータに基づいて実時間で行われ、それに対応する第三のスキャンデータをビデオ信号として生成してもよい。

外科用顕微鏡スキャニング装置１００に対して改良、追加、省略が行われてもよく、これも開示の範囲から逸脱しない。外科用顕微鏡スキャニング装置１００の構成部品と要素は、本明細書に記載されているように、特定の用途に応じて統合されても分離されてもよい。外科用顕微鏡スキャニング装置１００は、幾つかの実施形態において、より多くの、より少ない、又は異なる構成部品を使って実装されてよい。

次に、図２を参照すると、図１に関して上述したＯＣＴスキャニングコントローラ１５０のある実施形態の選択された要素を示すブロック図が提示されている。図２に描かれている実施形態おいて、ＯＣＴスキャニングコントローラ１５０は、共有バス２０２を介して、メモリ２１０としてまとめて特定されるメモリ媒体に接続されたプロセッサ２０１を含む。

ＯＣＴスキャニングコントローラ１５０は、図２に描かれているように、通信インタフェース２２０をさらに含み、これはＯＣＴスキャニングコントローラ１５０を、他のデバイスの中でも特にＯＣＴスキャナ１３４又はイメージングシステム１４０等の各種の外部実体と相互作用させることができる。いくつかの実施形態において、通信インタフェース２２０は、ＯＣＴスキャニングコントローラ１５０がネットワーク（図２では図示せず）に接続できるように動作可能である。網膜硝子体手術中のＯＣＴ画像の解像度向上に適した実施形態において、ＯＣＴスキャニングコントローラ１５０は、図２に描かれているように、ディスプレイインタフェース２０４を含み、これは共有バス２０２、又は別のバスを、ディスプレイ１２２又は外部ディスプレイ１５２等の１つ又は複数のディスプレイのための出力ポートに接続する。

図２において、メモリ２１０は永久及び揮発性媒体、固定及びリムーバブル媒体、ならびに磁気及び半導体媒体を包含する。メモリ２１０は、命令、データ、又はそれらの両方を記憶するように動作可能である。メモリ２１０は図のように、命令群又はシーケンス、すなわちオペレーティングシステム２１２と画像解像度制御アプリケーション２１４を含む。オペレーティングシステム２１２は、ＵＮＩＸ（登録商標）又はＵＮＩＸ系オペレーティングシステム、Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標）ファミリのオペレーティングシステム、又は他の適当なオペレーティングシステムであってもよい。

ここで、図３を参照すると、本明細書に記載されている、網膜硝子体手術中のＯＣＴ画像の解像度向上のための方法３００のある実施形態の選択された要素のフローチャートが描かれている。方法３００は、外科用顕微鏡のスキャニング装置１００が、眼の眼底を観察して、眼底の画像に基づいて外科的処置を実行するように操作されている間に実行されてもよいステップと手順を説明する。したがって、方法３００の少なくとも特定の部分は、画像解像度制御アプリケーション２１４により実行されてもよい。留意される点として、方法３００の中で説明される特定の動作は、任意選択であってもよく、又は、異なる実施形態の中では配置が変更されてもよい。方法３００は、画像解像度制御アプリケーション２１４によって実行されて、ここでは「ユーザ」と呼ぶ執刀医又はその他の医療関係者と相互作用してもよい。

方法３００の前に、外科用顕微鏡スキャニング装置１００は、図１において説明されたような、患者の眼の内部を観察するために使用されることを前提としてよい。すると、方法３００は、ステップ３０２で、患者の眼の内部から第一のスキャンデータを生成するための第一のコマンドを受け取ることから開始してもよい。第一のスキャンデータは眼の内部のＣスキャン（体積スキャン）である。ステップ３０４で、外科用顕微鏡を介して第一のスキャンデータを取得するための第二のコマンドがＯＣＴスキャンに送信されてもよい。ステップ３０６で、第一のスキャンデータはＯＣＴスキャナから受信されてもよい。留意される点として、第一のスキャンデータは連続的に取得され、受信されてもよく、それによってステップ３０４及び３０６は、第一のスキャンデータを取得し、受信する連続動作の開始を表す。ステップ３０８で、ＯＣＴを使って眼の内部からそれ以前に生成された、第一のスキャンデータより高い空間解像度を有する第二のスキャンテータにアクセスされてもよい。第二のスキャンデータはまた、眼の内部のＣスキャン（体積スキャン）でもある。ステップ３１０で、第一のスキャンデータを第二のスキャンデータと比較することにより、眼のレジストレーションが行われてもよい。いくつかの実施形態において、ステップ３１０におけるレジストレーションは、第一のスキャンデータと第二のスキャンデータをユーザに対して表示することと、ユーザからの確認を得ることを含んでいてもよい。ステップ３１２で、ステップ３１０で行われたレジストレーションが容認されるか否かについて決定が下されてもよい。

レジストレーションの容認は、第一のスキャンデータと第二のスキャンデータとの間の空間マッチングの程度に基づいていてもよい。前述のように、空間マッチングの程度を確認し、レジストレーションを容認することをユーザに依拠してもよい。幾つかの実施形態において、レジストレーションに自動手順が利用されてもよい。例えば、第二のスキャンデータは、第一のスキャンデータの解像度に合わせて低解像度処理されてもよく、次に、低解像度処理された第二のスキャンデータが第一のスキャンデータと比較されて、ずれ量が特定されてもよい。ずれ量は、異なる例において、例えば５％未満のずれ量、又は１〜５％のずれ量、又は１％未満のずれ量等、特定の基準を使って定量化されてもよい。それに加えて、画像化された数値の向き付けや拡縮等の別の操作が第二のスキャンデータに対して行われてもよい。第一のスキャンデータと第二のスキャンテータのアラインメントをとるために、ステップ３１０でのレジストレーション中にある具体的な特徴（組織、層、血管、構造等）が特定されてもよい。特定の実施形態において、網膜血管の自動セグメンテーションを用いたＯＣＴ血管撮影を使用して、ステップ３１０における第二のスキャンデータと第一のスキャンデータとのアラインメントを誘導する。幾つかの実施形態において、内界強膜（ＩＬＭ：ｉｎｔｅｒｎａｌ ｌｉｍｉｔｉｎｇ ｍｅｍｂｒａｎｅ）又は剥離した網膜の裏面が、ステップ３１０におけるアラインメントの誘導に使用されてもよい。レジストレーションの容認は、第二のスキャンデータがその眼にとって有効であり、第一のスキャンデータに対応することを示してもよい。

ステップ３１２の結果がノーであり、レジストレーションが容認されないと、方法３００はステップ３１４で終了してもよい。ステップ３１２の結果がイエスであり、レジストレーションが容認されると、方法３００はステップ３１６へと進んでもよく、そこでは眼の変形が第一のスキャンブータによって捕捉される。前述のように、第一のスキャンデータは、ステップ３０４及び３０６の結果として連続的に取得され、受信されてもよい。幾つかの実施形態において、第一のスキャンデータは、新たなＯＣＴスキャンが実時間で実行されるのに合わせてリフレッシュすることにより、継続的に上書きされる。ステップ３１６における眼の変形は、執刀医による術中処置の結果であってもよい。

ステップ３１８で、変形の第一のスキャンデータに基づいて、第二のスキャンデータが変形に対応するようにモーフィングされ、第三のスキャンデータが生成されてもよい。モーフィングは、様々な画像処理アルゴリズムで行われてよい。例えば、ある具体的な特徴（組織、層、血管、構造等）がレジストレーションから特定されてもよく、その後、ステップ３１８で第一のスキャンデータから第二のスキャンデータへとマッピングされて、変形を表してもよい。特定の実施形態において、網膜血管の自動セグメンテーションを用いたＯＣＴ血管造影は、ステップ３１８において第一のスキャンデータにマッチさせるために第二のスキャンデータのアラインメント及びモーフィングを誘導するために使用される。幾つかの実施形態において、剥離された網膜の内界強膜（ＩＬＭ）又は剥離された網膜の裏面は、ステップ３１８のアラインメントとモーフィングを誘導するために使用されてもよい。それに加えて、留意される点として、ステップ３１８におけるモーフィング動作は、装置１００に関連する多くの可変値と要素に依存する。例えば、モーフィングは、顕微鏡の倍率又は、ある対物レンズ１２４の選択のほか、使用する眼科用レンズ１１２の種類に依存する。モーフィングはまた、眼科用レンズ１１２のために使用される非接触レンズ等の光学素子と眼との間の距離にも依存してもよい。それゆえ、このような動作上の可変値が変化したら、方法３００のうちの少なくともステップ３１８が繰り返されて、第三のスキャンデータがリフレッシュされてもよい。ステップ３２０で、第三のスキャンデータを表示するようにされてもよい。第三のスキャンデータは、両眼接眼レンズ１２６で、又は外部ディスプレイ１５２で、又はそられの両方で表示されてよい。留意される点として、第三のスキャンデータは、眼の内部のライブの光学画像である、外科用顕微鏡により提供される光学画像に加えて表示される。

本明細書において開示されているように、眼科手術中のＯＣＴ画像の解像度向上は、外科用顕微鏡と共に使用されるＯＣＴスキャナと相互作用するＯＣＴスキャニングコントローラを用いて実行されてもよい。実時間ＯＣＴ画像はＯＣＴスキャナによって取得されてもよく、その一方で、それ以前に取得された高解像度ＯＣＴ画像はＯＣＴスキャニングコントローラによってアクセスされる。高解像度ＯＣＴ画像は、眼の変形にマッチするように、実時間ＯＣＴ画像に基づいてモーフィングされてもよい。手術中に、モーフィングされた高解像度ＯＣＴ画像が表示されてもよい。

上で開示された主旨は限定的ではなく例示的と考えるべきであり、付属の特許請求の範囲は本開示の主旨と範囲内に含まれる改良、改善、及びその他の実施形態のすべてを含むことが意図される。それゆえ、法の下で可能なかぎり、本開示の範囲は下記の特許請求の範囲及びそれらの均等物の可能なかぎり最も広い解釈によって決定され、上記の詳細な説明により制限又は限定されないものとする。

Claims (12)

1. 外科用顕微鏡スキャニング装置の動作を制御する方法であって、
   外科用顕微鏡に接続された光干渉断層撮影（ＯＣＴ）スキャニングコントローラに、眼の内部から第一のスキャンデータを生成させるコマンドを送信するステップ、を含み、前記ＯＣＴスキャニングコントローラは、前記第一のスキャンデータを取得することのできるＯＣＴスキャナと通信し、前記ＯＣＴスキャニングコントローラは、
   前記ＯＣＴスキャナから前記第一のスキャンデータを受信し、
   ＯＣＴを使って前記眼の前記内部からそれ以前に生成された第二のスキャンデータにアクセスし、前記第二のスキャンデータは前記第一のスキャンデータより高い空間解像度を有し、
   前記第一のスキャンデータによって前記眼の変形を捕捉し、
   前記変形の前記第一のスキャンデータに基づいて、前記変形に対応するように前記第二のスキャンデータをモーフィングして第三のスキャンデータを生成し、
   前記第三のスキャンデータが表示されるようにする
   ことができる方法。
2. 前記第三のスキャンデータは前記外科用顕微鏡の接眼レンズの中に表示される、請求項１に記載の方法。
3. 前記第三のスキャンデータは外部ディスプレイに表示される、請求項１に記載の方法。
4. 前記第一のスキャンデータはビデオ信号として受信される、請求項１に記載の方法。
5. 前記第三のスキャンデータはビデオ信号として表示される、請求項１に記載の方法。
6. 前記ＯＣＴスキャニングコントローラは、
   前記変形前にレジストレーションを実行し、前記第一のスキャンデータが前記第二のスキャンデータと比較され、
   前記第一のスキャンデータが前記第二のスキャンデータと最低程度までマッチしたときに前記レジストレーションを容認すること
   がさらに可能である、請求項１に記載の方法。
7. 光干渉断層撮影（ＯＣＴ）スキャニングコントローラであって、眼科手術中のＯＣＴ画像の解像度向上を実行するＯＣＴスキャニングコントローラにおいて、
   プロセッサであって、
   患者の眼の内部から第一のスキャンデータを生成するための第一のコマンドを受信し、
   外科用顕微鏡を介して前記第一のスキャンデータを取得するための第二のコマンドをＯＣＴスキャナに送信し、
   前記第一のスキャンデータを前記ＯＣＴスキャナから受信し、
   ＯＣＴを使ってそれ以前に前記眼の前記内部から生成された第二のスキャンデータにアクセスし、前記第二のスキャンデータは前記第一のスキャンデータより高い空間解像度を有し、
   前記第一のスキャンデータに基づいて、前記第一のスキャンデータにより捕捉された前記眼の変形に対応させるために前記第二のスキャンデータをモーフィングして、第三のスキャンデータを生成し、
   前記第三のスキャンデータが表示されるようにする
   ための、プロセッサにより実行可能な命令を記憶するメモリ媒体にアクセスできるプロセッサをさらに含むＯＣＴスキャニングコントローラ。
8. 前記第三のスキャンデータが表示されるようにするための前記命令は、前記第三のスキャンデータが前記外科用顕微鏡の接眼レンズ内に表示されるようにするための命令を含む、請求項７に記載のＯＣＴスキャニングコントローラ。
9. 前記第三のスキャンデータが表示されるようにするための前記命令は、前記第三のスキャンデータが外部ディスプレイ内に表示されるようにするための命令を含む、請求項７に記載のＯＣＴスキャニングコントローラ。
10. 前記第一のスキャンデータはビデオ信号として受信される、請求項７に記載のＯＣＴスキャニングコントローラ。
11. 前記第三のスキャンデータはビデオ信号として表示される、請求項７に記載のＯＣＴスキャニングコントローラ。
12. 前記変形前にレジストレーションを実行し、前記第一のスキャンデータが前記第二のスキャンデータと比較され、
    前記第一のスキャンデータが前記第二のスキャンデータと最低程度までマッチしたときに前記レジストレーションを容認するための命令をさらに含む、請求項７に記載のＯＣＴスキャニングコントローラ。

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