JP7070992B2 - 眼科手術装置および眼科撮影装置 - Google Patents

Description

本開示は、目の手術に用いられる眼科手術装置および眼科撮影装置に関する。

従来、健康診断等の眼底検査に用いられる眼科撮影装置が提供されている（例えば、特許文献１参照）。この眼科撮影装置は、合焦評価値を取得する前に被検眼眼底像の明るさを検出する。これにより、被検眼の眼底を合焦評価値の算出に適した明るさで照明した後で、合焦評価を開始することができる。

このような眼底検査に用いられる眼科撮影装置に対し、前眼および眼底の眼科手術に用いられる眼科撮影装置がある。この眼科手術に用いられる眼科撮影装置は、前眼および眼底の手術の様子を撮影し、録画する。

前眼および眼底の眼科手術では、手術部位によって明るさが異なる。例えば、眼底手術時の明るさは、前眼手術時より暗い。このように手術部位によって明るさが変わると、手術部位の様子を撮影するカメラの画像は、画質が劣化する。

そこで、従来の眼科撮影装置には、前眼手術時の明るさに適した画像プロファイルと、眼底手術時の明るさに適した画像プロファイルとがプリセットされていた。そして、手術を行う医師等が、手術部位（前眼および眼底の手術）の変更に応じて、フットスイッチ等によって画像プロファイルを切り替えていた。例えば、医師等は、前眼手術を行った後、続けて眼底手術を行う場合、フットスイッチによって、前眼手術に適した画像プロファイルから、眼底手術に適した画像プロファイルに切り替えていた。また、医師等は、眼底手術を行った後、続けて前眼手術を行う場合、フットスイッチによって、眼底手術に適した画像プロファイルから、前眼手術に適した画像プロファイルに切り替えていた。これにより、手術部位の様子を撮影するカメラからは、適切な画質の画像が得られていた。

特開２０１４－７９３９２号公報

しかしながら、従来の眼科撮影装置は、医師等のフットスイッチ等の操作に応じて、画像プロファイルを切り替える。そのため、手術部位の変更が行われたにも関わらず、画像プロファイルの切り替えが忘れられる場合があり、手術部位の様子を撮影するカメラからは、適切な画質の画像が得られない場合がある。

本開示の非限定的な実施例は、眼の手術部位が前眼から眼底、眼底から前眼に変更されても、適切な画質の画像を容易に得ることができる眼科手術装置および眼科撮影装置の提供に資する。

本開示の一態様に係る眼科手術装置は、眼の外から前眼を照らす光を出力する前眼用光源と、前記眼の中に挿入され眼底を照らす光を出力する眼底用光源と、前記前眼と前記眼底とを光学的に観察する手術顕微鏡と、前記手術顕微鏡によって観察されている前記前眼と前記眼底とを撮影するカメラと、前記カメラから出力される画像の輝度の変化に基づいて、前記画像に対する画像処理として、前眼用の画像調整と眼底用の画像調整とを切り替えて行う画像処理部と、を有する。

本開示の一態様に係る眼科撮影装置は、前眼用光源によって眼の外から光が照らされた前眼と前記眼の中に挿入され眼底用光源によって光が照らされた眼底とを観察する手術顕微鏡により観察されている前記前眼と前記眼底とを撮影する撮影装置と、前記撮影装置から出力される画像の輝度の変化に基づいて、前記画像に対する画像処理として、前眼用の画像調整と眼底用の画像調整とを切り替えて行う画像処理部と、を有する。

なお、これらの包括的または具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム、または、記録媒体で実現されてもよく、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラムおよび記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。

本開示の一態様によれば、眼の手術部位が前眼から眼底、眼底から前眼に変更されても、適切な画質の画像を得ることができる。

本開示の一態様における更なる利点および効果は、明細書および図面から明らかにされる。かかる利点および／または効果は、いくつかの実施形態並びに明細書および図面に記載された特徴によってそれぞれ提供されるが、１つまたはそれ以上の同一の特徴を得るために必ずしも全てが提供される必要はない。

実施の形態に係る眼科手術装置の例を示した図 手術顕微鏡の斜視図 眼科撮影装置の外観を示した図 眼底手術の例を説明する図 眼科手術の手術手順の一例を説明する図 眼科撮影装置のブロック構成例を示した図 画像処理部の動作例を説明する図 画像処理部の動作例を説明する図 ブロック数のカウント対象となるブロックを説明する図 画像処理部の画像プロファイルの切り替え動作例を示したフローチャート 画像処理部の画像プロファイルの切り替え動作例を示したフローチャート

以下、図面を適宜参照して、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。

なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために、提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。

図１は、実施の形態に係る眼科手術装置の例を示した図である。図１に示すように、眼科手術装置は、筐体１と、操作ユニット２と、ＣＣＵ（Camera Control Unit）３と、光源制御装置４と、レコーダ５と、モニタ６と、フットスイッチ７と、手術顕微鏡８と、カメラ９と、を有している。

筐体１は、操作ユニット２と、ＣＣＵ３と、光源制御装置４と、レコーダ５と、を収容している。筐体１は、可動アームによって、モニタ６を支持している。筐体１には、フットスイッチ７が接続されている。筐体１は、可動アームによって、手術顕微鏡８を支持している。

操作ユニット２は、眼科手術装置を操作するためのユニットである。操作ユニット２は、例えば、医師等の操作者の操作に応じて、眼科手術装置全体を制御する。以下では、眼科手術装置を医師が用いるとして説明する。

ＣＣＵ３は、カメラ９によって撮影される画像（動画像）の画像処理を行う。例えば、ＣＣＵ３には、２つの画像プロファイルがプリセットされている。ＣＣＵ３は、カメラ９が撮影する画像の輝度に基づいて、２つの画像プロファイルを選択的に切り替え、カメラ９から出力される画像の画質を調整する。

眼科手術装置は、２つの光源（図１には図示せず）を備える。例えば、眼科手術装置は、ハロゲンランプと、キセノンランプとを備える。光源制御装置４は、２つの光源から出力される光を制御する。

レコーダ５は、カメラ９で撮影される画像を録画する。すなわち、レコーダ５は、眼科手術の様子を記録する。レコーダ５に録画された手術の様子は、レコーダ５から、可搬型の記録媒体に取り出せる。また、レコーダ５に録画された手術の様子は、ネットワーク（図示せず）を介して、パーソナルコンピュータ等の端末装置に転送できる。

モニタ６は、カメラ９で撮影される画像を表示する。すなわち、モニタ６は、眼科手術の様子を表示する。

フットスイッチ７は、医師が足で眼科手術装置を操作するスイッチである。医師は、フットスイッチ７を用いて、眼科手術装置の一部の機能を操作できる。

手術顕微鏡８は、双眼の光学顕微鏡である。医師は、手術顕微鏡８を覗いて患者の眼を観察し、手術する。

カメラ９は、手術顕微鏡８に装着される。カメラ９は、手術顕微鏡８で観察されている部位（医師が手術顕微鏡８で観察している部位）を撮影する。カメラ９は、例えば、２Ｋ解像度または４Ｋ解像度の画像を出力できる。

図１の眼科手術装置の概略動作について説明する。医師は、手術顕微鏡８を覗いて眼科手術を行う。眼科手術には、前眼手術と、眼底手術とがあり、１回の眼科手術中に、前眼手術と眼底手術との両方が行われることがある。

カメラ９は、手術顕微鏡８に装着されており、手術顕微鏡８で観察されている部位を撮影する。すなわち、カメラ９は、医師が行っている眼科手術の様子を撮影する。カメラ９で撮影される手術の様子は、モニタ６に表示され、またレコーダ５に録画される。

前眼手術と眼底手術は、異なる光源の光を用いて行われる。例えば、前眼手術では、ハロゲンランプの光が用いられ、眼底手術では、キセノンランプの光が用いられる。そのため、カメラ９から出力される画像の明るさは、前眼画像と眼底画像とで異なる。例えば、前眼画像は、全体的に明るい画像となる（例えば、図７を参照）。これに対し、眼底画像は、眼底が映っている部分が明るく、その周辺が暗い画像となる（例えば、図８を参照）。

ＣＣＵ３には、前眼画像に適した画像プロファイルＰ１と、眼底画像に適した画像プロファイルＰ２との２つがプリセットされている。例えば、ＣＣＵ３には、明るい画像（前眼画像）に適した画像プロファイルＰ１と、暗い画像（眼底画像）に適した画像プロファイルＰ２との２つがプリセットされている。

ＣＣＵ３は、カメラ９から出力される画像の輝度に基づいて、前眼画像および眼底画像の切り替えを判定する。ＣＣＵ３は、カメラ９から前眼画像が出力されていれば、画像プロファイルＰ１に基づいて、カメラ９から出力されている前眼画像の画質を調整する。ＣＣＵ３は、カメラ９から眼底画像が出力されていれば、画像プロファイルＰ２に基づいて、カメラ９から出力されている眼底画像の画質を調整する。

このように、ＣＣＵ３は、カメラ９から出力される画像の輝度に基づいて、カメラ９から出力される画像に適用する画像プロファイルを自動で（自律的に）切り替える。これにより、眼科手術装置は、眼の手術部位が前眼から眼底、眼底から前眼に変更されても、画像プロファイルの切り替えのし忘れということが発生せず、適切な画質の画像を容易に得ることができる。

図２は、手術顕微鏡８の斜視図である。図２において、図１と同じものには同じ符号が付してある。図２に示すように、手術顕微鏡８には、カメラ９が装着される。手術顕微鏡８は、カメラ撮影用光学系２１と、カメラ装着部２２と、信号ケーブル２３と、光源２４と、接眼部２５と、を有している。

カメラ撮影用光学系２１は、手術顕微鏡８の観察光学系（被写体（患者の眼）の光を接眼部２５に導く光学系）を通過する光を偏向して分離し、カメラ９のレンズに導く。これにより、カメラ９は、手術顕微鏡８で観察されている部位を撮影する。

カメラ装着部２２には、カメラ９が着脱可能に装着される。信号ケーブル２３は、カメラ９をＣＣＵ３に接続する。カメラ９が撮影した画像は、信号ケーブル２３を介して、ＣＣＵ３に送られる。

光源２４は、前眼を照らす光源である。光源２４は、手術顕微鏡８の底部に設けられている。手術顕微鏡の底部には、対物レンズが設けられており（図示せず）、対物レンズを通して前眼を観察するとき、光源２４の光が前眼付近一帯を照射するようになっている。光源２４は、例えば、ハロゲンランプである。光源２４は、光源制御装置４に接続され、例えば、光量等が制御される。

接眼部２５には、対物レンズから入射された光が導かれる。これにより、医師は、接眼部２５を両眼で覗くことにより、患者の眼（前眼および眼底）を視認でき、手術を行うことができる。

図３は、眼科撮影装置の外観を示した図である。図３において、図１および図２と同じものには同じ符号が付してある。図３に示すように、眼科撮影装置３０は、ＣＣＵ３と、カメラ９と、信号ケーブル２３と、を有している。

ＣＣＵ３は、図１で説明したように、眼科手術装置の筐体１に搭載される。カメラ９は、図２で説明したように、手術顕微鏡８のカメラ装着部２２に装着される。信号ケーブル２３は、ＣＣＵ３とカメラ９とを接続する。なお、カメラ９は、無線通信によって、撮影した画像をＣＣＵ３に送信してもよい。この場合、信号ケーブル２３は不要である。

図４は、眼底手術の例を説明する図である。図４には、眼４１と、光源４２と、吸引カッター４３と、管４４と、が示してある。

光源４２は、眼４１の眼底を照らす光源である。光源４２の先端は、例えば、光ファイバであり、眼４１の中に挿入される。光源４２は、例えば、キセノンランプである。光源４２は、光源制御装置４に接続され、例えば、光量等が制御される。

吸引カッター４３は、例えば、眼底の組織を切除したり、吸引したりする。管４４は、例えば、眼４１の中に灌流液を流す。医師は、光源４２で眼４１の眼底を照らし、手術顕微鏡８で眼４１の眼底を見ながら、眼底手術を行う。

図５は、眼科手術の手術手順の一例を説明する図である。まず、医者は、図５のＳ１に示すように、前眼手術を行うとする。前眼手術なので、医師は、光源制御装置４を操作し、手術顕微鏡８の底部に設けられた前眼用の光源２４（ハロゲンランプ）をオンする。これにより、患者の眼には、手術顕微鏡８の底部に設けられた前眼用の光源２４の光が照らされる。また、医師は、前眼手術の様子を撮影するため、ＣＣＵ３を操作し、カメラ９による撮影を開始する。

前眼手術なので、眼の周辺一帯は、前眼用の光源２４の光が照射される。これにより、カメラ９から出力される画像は、全体的に明るくなる（例えば、図７を参照）。ＣＣＵ３は、明るい画像（前眼画像）に適した画像プロファイルＰ１に基づいて、カメラ９から出力される画像を調整する。ＣＣＵ３によって調整された画像は、モニタ６に表示され、レコーダ５に記憶される。

次に、医師は、図５のＳ２に示すように、眼底手術の準備を行う。例えば、医師は、眼４１に穴をあけ、眼底用の光源４２（キセノンランプ）、吸引カッター４３、および管４４を通す。そして、医師は、眼底用の光源４２をオンする。

次に、医師は、図５のＳ３に示すように、眼底手術を行う。例えば、医師は、前眼用の光源２４をオフし、手術顕微鏡８の焦点を眼底に合わせ、眼底手術を行う。

これにより、カメラ９から出力される画像は、前眼画像から眼底画像に切り替わり、眼底が映っている部分が明るく、その周辺が暗い画像（全体的に暗い画像）となる（例えば、図７を参照）。ＣＣＵ３は、カメラ９から出力される画像の輝度の変化を検出し、画像プロファイルＰ１から、暗い画像（眼底画像）に適した画像プロファイルＰ２に切り替える。

次に、医師は、図５のＳ４に示すように、眼底手術後の処置および前眼手術の準備を行う。例えば、医師は、眼底用の光源４２をオフし、光源４２、吸引カッター４３、および管４４を眼４１から取り外す。なお、光源２４，４２は、オフされているので、カメラ９から出力されている画像には、何も映っていない（例えば、画像は、真っ黒の状態となる）。

次に、医師は、図５のＳ５に示すように、前眼手術の最終処置を行う。例えば、医師は、前眼用の光源２４をオンし、手術顕微鏡８の焦点を前眼に合わせ、前眼手術の最終処置を行う。

これにより、カメラ９から出力される画像は、何も映っていない画像から、前眼画像となり、全体的に明るい画像となる（例えば、図７を参照）。ＣＣＵ３は、カメラ９から出力される画像の輝度の変化を検出し、画像プロファイルＰ２から、明るい画像（前眼画像）に適した画像プロファイルＰ１に切り替える。

図６は、眼科撮影装置３０のブロック構成例を示した図である。図６において、図３と同じものには同じ符号が付してある。

図６に示すように、カメラ９は、レンズ５１と、撮像部５２と、を有している。レンズ５１は、被写体像（患者の眼）を撮像部５２の撮像面に結像する単眼のレンズである。なお、図２で説明したように、カメラ９は、手術顕微鏡８に装着され、手術顕微鏡８の観察光学系の光（被写体像）が分離されて、レンズ５１に導かれる。従って、レンズ５１には、手術顕微鏡８で観察される部位の像が導かれる。つまり、手術顕微鏡８で見えている像が、カメラ９によって撮影される。

撮像部５２は、レンズ５１で結像された像の画像（動画像）を生成する。撮像部５２は、例えば、２Ｋイメージセンサまたは４Ｋイメージセンサである。撮像部５２は、信号ケーブル２３を介して、生成した画像をＣＣＵ３に送信する。

ＣＣＵ３は、記憶部６１と、画像処理部６２と、を有している。記憶部６１には、画像プロファイルが予め記憶される。例えば、記憶部６１には、前眼画像に適した画像プロファイルＰ１と、眼底画像に適した画像プロファイルＰ２とが記憶される。

画像プロファイルＰ１，Ｐ２には、例えば、画像の輝度を設定するパラメータおよびエッジを強調するパラメータ等が含まれる。眼底画像は、暗い部分が多いため、ノイズが目立つ。そこで、画像プロファイルＰ２の輝度を設定するパラメータは、眼底画像のノイズが目立たないように、画像プロファイルＰ１の輝度を設定するパラメータより、画像の輝度が小さくなるように設定される。また、眼底画像は、前眼画像に対して全体的に暗く、エッジが弱い。そこで、画像プロファイルＰ２のエッジを設定するパラメータは、眼底画像のエッジが強調されるように、画像プロファイルＰ１のエッジを設定するパラメータより、エッジが強調されるように設定される。

記憶部６１は、例えば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、またはＲＡＭ（Random Access Memory）によって構成されてもよい。記憶部６１に記憶される画像プロファイルＰ１，Ｐ２は、例えば、操作ユニット２の操作によって、変更されてもよい。

画像処理部６２は、カメラ９から出力される画像の輝度に基づいて、記憶部６１に記憶されている画像プロファイルＰ１，Ｐ２のいずれか一方を参照し、カメラ９から出力される画像に対して、画像プロファイルＰ１に基づく画像調整および画像プロファイルＰ２に基づく画像調整のいずれか一方を行う。画像処理部６２は、例えば、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、またはＣＰＵ（Central Processing Unit）によって、その機能が実現されてもよい。

図７は、画像処理部６２の動作例を説明する図である。図７には、カメラ９から出力されている前眼画像の例が示してある。

画像処理部６２は、カメラ９から出力される前眼画像を、複数のブロックに分割する。図７の例では、画像処理部６２は、前眼画像を８×１６ブロック（１２８ブロック）に分割している。前眼画像を分割するブロックの大きさ（数）は、画像に映し出され得る前眼を、例えば、１０ブロック以上に分割する大きさが望ましい。

画像処理部６２は、前眼画像を複数のブロックに分割すると、第１の輝度（閾値）より輝度が小さいブロックの数をカウントする。例えば、図７の枠Ａ１内のブロックの輝度は、第１の輝度より小さいとする。この場合、画像処理部６２は、第１の輝度より輝度が小さいブロックのブロック数として「１０」をカウントする。

画像処理部６２は、第１の輝度より輝度が小さいブロックのブロック数をカウントすると、カウントしたブロック数が、第１のブロック数（閾値）より大きいか否かを判定する。第１のブロック数は、例えば、前眼画像を分割したブロックのブロック総数の２／３である。図７の例では、ブロック総数は「１２８」であり、第１のブロック数は「８５」（四捨五入）である。

画像処理部６２は、カウントしたブロック数が第１のブロック数より大きい場合、カメラ９から出力されている画像は前眼画像から眼底画像に切り替わったと判定する。すなわち、カメラ９から出力されている画像が、前眼画像から眼底画像（例えば、図８を参照）に切り替わり、第１の輝度より小さい輝度のブロックの数が増えると、画像処理部６２は、カメラ９から出力される画像は前眼画像から眼底画像に切り替わったと判定する。

図７の例では、第１の輝度より輝度が小さいブロックのブロック数は、「１０」であり、第１のブロック数「８５」を超えていない。従って、画像処理部６２は、カメラ９から出力される画像は前眼画像から眼底画像に切り替わっていないと判定する。一方、カメラ９から出力される画像が、図７に示す前眼画像から、図８に示す眼底画像に切り替わった場合、第１の輝度より輝度が小さいブロックのブロック数（例えば、図８の枠Ａ１１の外側のブロックは第１の輝度より小さく、ブロック数は「９７」）は、第１のブロック数「８５」を超える。従って、画像処理部６２は、カメラ９から出力される画像は前眼画像から眼底画像に切り替わったと判定する。

画像処理部６２は、カメラ９から出力される画像が前眼画像から眼底画像に切り替わったと判定すると、カメラ９から出力される画像に対し、画像プロファイルＰ２に基づいた画像調整を行う。画像処理部６２は、画像プロファイルＰ２に基づいて画像調整した画像を、モニタ６およびレコーダ５に出力する。これにより、眼科手術装置は、眼の手術部位が前眼から眼底に変更されても、適切な画質の画像を容易に得ることができる。

なお、第１のブロック数は、ブロック総数の２／３に限られない。例えば、画像に映し出される前眼の大きさは、医師が手術顕微鏡８を覗いて行う手術のしやすい大きさであり、例えば、全画像の大きさの１／１２から２／３と考えられる。従って、第１のブロック数は、例えば、ブロック総数の１／３以上から１１／１２以下の値が望ましい。

図８は、画像処理部６２の動作例を説明する図である。図８には、カメラ９から出力されている眼底画像の例が示してある。

画像処理部６２は、カメラ９から出力される眼底画像を、複数のブロックに分割する。図８の例では、画像処理部６２は、眼底画像を８×１６ブロック（１２８ブロック）に分割している。眼底画像を分割するブロックの大きさ（数）は、画像に映し出され得る眼底を、例えば、１０ブロック以上に分割する大きさが望ましい。画像を分割するブロック数は、図７で説明した前眼画像を分割するブロック数（大きさ）と同じであってもよいし、異なっていてもよい。

画像処理部６２は、眼底画像を複数のブロックに分割すると、第２の輝度（閾値）より輝度が大きいブロックの数をカウントする。例えば、図８の枠Ａ１１内のブロックの輝度は、第２の輝度より大きいとする。この場合、画像処理部６２は、第２の輝度を超えているブロック数として「３１」をカウントする。

画像処理部６２は、第２の輝度より輝度が大きいブロックのブロック数をカウントすると、カウントしたブロック数が、第２のブロック数（閾値）より大きいか否かを判定する。第２のブロック数は、例えば、眼底画像を分割したブロックのブロック総数の２／３である。図８の例では、ブロック総数は「１２８」であり、第２のブロック数は「８５」（四捨五入）である。

画像処理部６２は、カウントしたブロック数が第２のブロック数より大きい場合、カメラ９から出力されている画像は眼底画像から前眼画像に切り替わったと判定する。すなわち、カメラ９から出力されている画像が、眼底画像から前眼画像（例えば、図７を参照）に切り替わり、第２の輝度より大きい輝度のブロックの数が増えると、カメラ９から出力される画像は、眼底画像から前眼画像に切り替わったと言える。

図８の例では、第２の輝度より輝度が大きいブロックのブロック数は、「３１」であり、第１のブロック数「８５」を超えていない。従って、画像処理部６２は、カメラ９から出力される画像は眼底画像から前眼画像に切り替わっていないと判定する。一方、カメラ９から出力される画像が、図８に示す眼底画像から、図７に示す前眼画像に切り替わった場合、第２の輝度より輝度が大きいブロックのブロック数（例えば、図７の枠Ａ１の外側のブロックは第２の輝度より大きく、ブロック数は「１１８」）は、第２のブロック数「８５」を超える。従って、カメラ９から出力される画像は、眼底画像から前眼画像に切り替わったと言える。

画像処理部６２は、カメラ９から出力される画像が眼底画像から前眼画像に切り替わったと判定すると、カメラ９から出力される画像に対し、画像プロファイルＰ１に基づいた画像調整を行う。画像処理部６２は、画像プロファイルＰ１に基づいて画像調整した画像を、モニタ６およびレコーダ５に出力する。これにより、眼科手術装置は、眼の手術部位が眼底から前眼に変更されても、適切な画質の画像を得ることができる。

なお、第２のブロック数は、ブロック総数の２／３に限られない。例えば、画像に映し出される眼底の大きさは、医師が手術顕微鏡８を覗いて行う手術のしやすい大きさであり、例えば、全画像の大きさの１／１２から２／３と考えられる。従って、第２のブロック数は、例えば、ブロック総数の１／３以上から１１／１２以下の値が望ましい。

また、第１の輝度と第２の輝度は、同じであってもよいし、異なっていてもよい。また、第１のブロック数と第２のブロック数は、同じであってもよいし、異なっていてもよい。

図９は、ブロック数のカウント対象となるブロックを説明する図である。医師は、眼を手術する際、一般的に画像の中心に眼が来るように手術顕微鏡８を操作する。そこで、画像処理部６２は、患者の眼が映ると考えられる部分を除いた画像のブロックにおいて、第１の輝度より小さい輝度のブロックをカウントし、また第２の輝度より大きい輝度のブロックをカウントしてもよい。

例えば、画像処理部６２は、画像の外縁（図９の枠Ａ２１）を外側の縁とする額縁状領域（枠Ａ２１と枠Ａ２２とに囲まれる部分）のブロックにおいて、第１の輝度より輝度が小さいブロックをカウントし、また第２の輝度より輝度が大きいブロックをカウントしてもよい。

このように、ブロック数をカウントするブロックを限定することにより、画像処理部６２は、処理速度を向上することができる。また、画像処理部６２は、ノイズ耐性を向上できる。

もちろん、画像処理部６２は、全ブロックに対し、第１の輝度より輝度が小さいブロックをカウントし、また第２の輝度より輝度が大きいブロックをカウントしてもよい。以下では、全ブロック（１２８ブロック）に対し、第１の輝度より輝度が小さいブロックをカウントし、第２の輝度より輝度が大きいブロックをカウントするとして説明する。

図１０は、画像処理部６２の画像プロファイルの切り替え動作例を示したフローチャートである。画像処理部６２は、周期的に図１０に示すフローチャートを実行する。カメラ９からは、現在、前眼画像が出力されているとする。画像処理部６２は、カメラ９から出力される前眼画像に対し、画像プロファイルＰ１に基づいた画像調整を行っているとする。

画像処理部６２は、画像プロファイルの切り替えが自動切り替えになっているか否か判定する（ステップＳ１１）。なお、画像プロファイルの切り替えを自動にするか手動にするかは、操作ユニット２から設定できる。手動の場合、医師は、例えば、フットスイッチ７によって画像プロファイルを切り替えることができる。

画像処理部６２は、画像プロファイルの切り替えが自動切り替えになっていると判定した場合（Ｓ１１の「Ｙｅｓ」）、ブロックカウンタを、例えば、「０」に初期化する（ステップＳ１２）。

画像処理部６２は、ブロックカウンタを初期化すると、カメラ９から出力されている前眼画像を複数のブロックに分割し（例えば、１２８ブロックに分割し）、分割した全ブロックに対して、ステップＳ１３ａ，１３ｂ間の処理を繰り返す。

画像処理部６２は、ブロックの輝度が閾値Ａ１（第１の輝度）より小さいか否かを判定する（ステップＳ１４）。画像処理部６２は、ブロックの輝度が閾値Ａ１より小さいと判定した場合（Ｓ１４の「Ｙｅｓ」）、ブロックカウンタに１を加算する（ステップＳ１５）。一方、画像処理部６２は、ブロックの輝度が閾値Ａ１より小さくないと判定した場合（Ｓ１４の「Ｎｏ」）、ブロックカウンタに１を加算せず、ステップＳ１４に処理を移行する。

画像処理部６２は、全ブロックに対して、ステップＳ１３ａ，１３ｂ間の処理を実行すると、ブロックカウンタの値が閾値Ｂ１（第１のブロック数）より大きいか否かを判定する（ステップＳ１６）。

画像処理部６２は、ブロックカウンタの値が閾値Ｂ１（第１のブロック数）より大きいと判定した場合（Ｓ１６の「Ｙｅｓ」）、プロファイル切り替えカウンタを「１」減算する（ステップＳ１７）。なお、プロファイル切り替えカウンタは、例えば、電源投入時等において初期化され、所定の初期値（例えば、５）が設定される。

画像処理部６２は、プロファイル切り替えカウンタの値が「０」より大きいか否かを判定する（ステップＳ１８）。画像処理部６２は、プロファイル切り替えカウンタの値が「０」より大きくないと判定した場合（Ｓ１８の「Ｎｏ」）、前眼画像用の画像プロファイルＰ１から、眼底画像用の画像プロファイルＰ２に切り替える（ステップＳ１９）。一方、画像処理部６２は、プロファイル切り替えカウンタの値が「０」より大きいと判定した場合（Ｓ１８の「Ｙｅｓ」）、当該フローチャートの処理を終了する。すなわち、画像処理部６２は、閾値Ａ１より輝度が小さいブロックのブロック数が閾値Ｂ１を超えても、プロファイル切り替えカウンタが「０」になるまでは、画像プロファイルを切り替えない。つまり、画像処理部６２は、画像プロファイルが頻繁に切り替わるのを抑制する。

ステップＳ１１において、画像処理部６２は、画像プロファイルの切り替えが自動切り替えになっていないと判定した場合（Ｓ１１の「Ｎｏ」）、プロファイル切り替えカウンタを初期化する（ステップＳ２１）。

ステップＳ１６において、画像処理部６２は、ブロックカウンタの値が閾値Ｂ１（第１のブロック数）より大きくないと判定した場合（Ｓ１６の「Ｎｏ」）、ブロックカウンタの値が閾値Ｂ１を５回連続して下回ったかを判定する（ステップＳ２０）。画像処理部６２は、ブロックカウンタの値が閾値Ｂ１を５回連続して下回ったと判定した場合（Ｓ２０の「Ｙｅｓ」）、プロファイル切り替えカウンタを初期化する（ステップＳ２１）。一方、画像処理部６２は、ブロックカウンタの値が閾値Ｂ１を５回連続して下回っていないと判定した場合（Ｓ２０の「Ｎｏ」）、当該フローチャートの処理を終了する。すなわち、画像処理部６２は、閾値Ａ１より輝度が小さいブロックのブロック数が閾値Ｂ１を下回っても、５回連続して下回るまでは、プロファイル切り替えカウンタを初期化しない。これにより、画像処理部６２は、ノイズ耐性が向上する。

なお、画像処理部６２は、画像プロファイルＰ１による画像調整後の画像に対し、ステップＳ１４の判定処理を行ってもよいし、画像プロファイルＰ１による画像調整前の画像（カメラ９から出力される画像）に対し、ステップＳ１４の判定処理を行ってもよい。

図１１は、画像処理部６２の画像プロファイルの切り替え動作例を示したフローチャートである。画像処理部６２は、周期的に図１１に示すフローチャートを実行する。カメラ９からは、現在、眼底画像が出力されているとする。画像処理部６２は、カメラ９から出力される眼底画像に対し、画像プロファイルＰ２に基づいた画像調整を行っているとする。

画像処理部６２は、画像プロファイルの切り替えが自動切り替えになっているか否か判定する（ステップＳ３１）。なお、画像プロファイルの切り替えを自動にするか手動にするかは、操作ユニット２から設定できる。手動の場合、医師は、例えば、フットスイッチ７によって画像プロファイルを切り替えることができる。

画像処理部６２は、画像プロファイルの切り替えが自動切り替えになっていると判定した場合（Ｓ３１の「Ｙｅｓ」）、ブロックカウンタを、例えば、「０」に初期化する（ステップＳ３２）。

画像処理部６２は、ブロックカウンタを初期化すると、カメラ９から出力されている眼底画像を複数のブロックに分割し（例えば、１２８ブロックに分割し）、分割した全ブロックに対して、ステップＳ３３ａ，３３ｂ間の処理を繰り返す。

画像処理部６２は、ブロックの輝度が閾値Ａ２（第２の輝度）より大きいか否かを判定する（ステップＳ３４）。画像処理部６２は、ブロックの輝度が閾値Ａ２より大きいと判定した場合（Ｓ３４の「Ｙｅｓ」）、ブロックカウンタに１を加算する（ステップＳ３５）。一方、画像処理部６２は、ブロックの輝度が閾値Ａ２より大きくないと判定した場合（Ｓ３４の「Ｎｏ」）、ブロックカウンタに１を加算せず、ステップＳ３４に処理を移行する。

画像処理部６２は、全ブロックに対して、ステップＳ３３ａ，３３ｂ間の処理を実行すると、ブロックカウンタの値が閾値Ｂ２（第２のブロック数）より大きいか否かを判定する（ステップＳ３６）。

画像処理部６２は、ブロックカウンタの値が閾値Ｂ２（第２のブロック数）より大きいと判定した場合（Ｓ３６の「Ｙｅｓ」）、プロファイル切り替えカウンタを「１」減算する（ステップＳ３７）。なお、プロファイル切り替えカウンタは、例えば、電源投入時等において初期化され、所定の初期値（例えば、５）が設定される。

画像処理部６２は、プロファイル切り替えカウンタの値が「０」より大きいか否かを判定する（ステップＳ３８）。画像処理部６２は、プロファイル切り替えカウンタの値が「０」より大きくないと判定した場合（Ｓ３８の「Ｎｏ」）、眼底画像用の画像プロファイルＰ２から、前眼画像用の画像プロファイルＰ１に切り替える（ステップＳ３９）。一方、画像処理部６２は、プロファイル切り替えカウンタの値が「０」より大きいと判定した場合（Ｓ３８の「Ｙｅｓ」）、当該フローチャートの処理を終了する。すなわち、画像処理部６２は、閾値Ａ２より輝度が大きいブロックのブロック数が閾値Ｂ２を超えても、プロファイル切り替えカウンタが「０」になるまでは、画像プロファイルを切り替えない。つまり、画像処理部６２は、画像プロファイルが頻繁に切り替わるのを抑制する。

ステップＳ３１において、画像処理部６２は、画像プロファイルの切り替えが自動切り替えになっていないと判定した場合（Ｓ３１の「Ｎｏ」）、プロファイル切り替えカウンタを初期化する（ステップＳ４１）。

ステップＳ３６において、画像処理部６２は、ブロックカウンタの値が閾値Ｂ２（第２のブロック数）より大きくないと判定した場合（Ｓ３６の「Ｎｏ」）、ブロックカウンタの値が閾値Ｂ２を５回連続して下回ったかを判定する（ステップＳ４０）。画像処理部６２は、ブロックカウンタの値が閾値Ｂ２を５回連続して下回ったと判定した場合（Ｓ４０の「Ｙｅｓ」）、プロファイル切り替えカウンタを初期化する（ステップＳ４１）。一方、画像処理部６２は、ブロックカウンタの値が閾値Ｂ２を５回連続して下回っていないと判定した場合（Ｓ４０の「Ｎｏ」）、当該フローチャートの処理を終了する。すなわち、画像処理部６２は、閾値Ａ２より輝度が大きいブロックのブロック数が閾値Ｂ２を下回っても、５回連続して下回るまでは、プロファイル切り替えカウンタを初期化しない。これにより、画像処理部６２は、ノイズ耐性が向上する。

なお、画像処理部６２は、画像プロファイルＰ２による画像調整後の画像に対し、ステップＳ３４の判定処理を行ってもよいし、画像プロファイルＰ２による画像調整前の画像（カメラ９から出力される画像）に対し、ステップＳ３４の判定処理を行ってもよい。

以上説明したように、眼科手術装置は、眼の外から前眼を照明する光源２４と、眼の中に挿入され眼底を照明する光源４２と、前眼および眼底を光学的に観察するための手術顕微鏡８と、手術顕微鏡８によって観察されている前眼および眼底を撮影するカメラ９と、カメラ９から出力される画像の輝度に基づいて、画像に対し、前眼用の画像調整および眼底用の画像調整のいずれか一方を行う画像処理部６２と、を有する。これにより、眼科手術装置は、眼の手術部位が前眼から眼底、眼底から前眼に変更されても、適切な画質の画像を容易に得ることができる。

上記の実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部または全てを含むように１チップ化されてもよい。ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。

また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、又は、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサーを利用してもよい。

さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適用等が可能性としてありえる。

本開示は、眼の手術に用いられる眼科手術装置および眼科撮影装置であって、手術中の様子を撮影する眼科手術装置および眼科撮影装置に有用である。

１ 筐体
２ 操作ユニット
３ ＣＣＵ
４ 光源制御装置
５ レコーダ
６ モニタ
７ フットスイッチ
８ 手術顕微鏡
９ カメラ
２１ カメラ撮影用光学系
２２ カメラ装着部
２３ 信号ケーブル
２４，４２ 光源
２５ 接眼部
３０ 眼科撮影装置
４１ 眼
４３ 吸引カッター
４４ 管
５１ レンズ
５２ 撮像部
６１ 記憶部
６２ 画像処理部

Claims (9)

1. 眼の外から前眼を照らす光を出力する前眼用光源と、
   前記眼の中に挿入され眼底を照らす光を出力する眼底用光源と、
   前記前眼と前記眼底とを光学的に観察する手術顕微鏡と、
   前記手術顕微鏡によって観察されている前記前眼と前記眼底とを撮影するカメラと、
   前記カメラから出力される画像の輝度の変化に基づいて、前記画像に対する画像処理として、前眼用の画像調整と眼底用の画像調整とを切り替えて行う画像処理部と、
   を有する眼科手術装置。
2. 前記画像処理部は、
   前記画像を複数のブロックに分割し、
   第１の輝度より輝度が小さいブロックのブロック数が、第１のブロック数より大きい場合、前記画像に対し、眼底用の画像調整を行う、
   請求項１に記載の眼科手術装置。
3. 前記第１のブロック数は、前記画像の全ブロック数の１／３以上、１１／１２以下の値である、
   請求項２に記載の眼科手術装置。
4. 前記画像処理部は、前記画像の外縁を外側の縁とする額縁状領域のブロックにおいて、前記第１の輝度より輝度が小さいブロックのブロック数をカウントする、
   請求項３に記載の眼科手術装置。
5. 第２の輝度より輝度が大きいブロックのブロック数が、第２のブロック数より大きい場合、前記画像に対し、前眼用の画像調整を行う、
   請求項２に記載の眼科手術装置。
6. 前記第２のブロック数は、前記画像の全ブロック数の１／３以上、１１／１２以下の値である、
   請求項５に記載の眼科手術装置。
7. 前記画像処理部は、前記画像の外縁を外側の縁とする額縁状領域のブロックにおいて、前記第２の輝度より輝度が大きいブロックのブロック数をカウントする、
   請求項６に記載の眼科手術装置。
8. 前眼用の画像調整を行うための前眼用画像プロファイルと、眼底用の画像調整を行うための眼底用画像プロファイルとを記憶した記憶部、をさらに有し、
   前記画像処理部は、前記カメラから出力される画像の輝度に基づいて、前記記憶部に記憶されている前記前眼用画像プロファイルと前記眼底用画像プロファイルとのいずれか一方を参照する、
   請求項１から７のいずれか一項に記載の眼科手術装置。
9. 前眼用光源によって眼の外から光が照らされた前眼と前記眼の中に挿入され眼底用光源によって光が照らされた眼底とを観察する手術顕微鏡により観察されている前記前眼と前記眼底とを撮影する撮影装置と、
   前記撮影装置から出力される画像の輝度の変化に基づいて、前記画像に対する画像処理として、前眼用の画像調整と眼底用の画像調整とを切り替えて行う画像処理部と、
   を有する眼科撮影装置。

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