JP7091018B2 - 断層画像取得装置及び方法 - Google Patents
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[眼科撮影装置の全体構成]
図1は本発明の一実施形態による断層画像取得装置としての眼科撮影装置の概略構成図である。
以下、図2を用いて光学系100の構成について説明する。光学系100の主要な構成要素は、光源101、AO及び測定部140、参照光学系150、受光光学系160、前眼部観察部170、固視灯光学系180、SLO部190からなる。なお、特に記載が無い場合は制御部300に制御の下に各部は動作する。
AO-OCTモードにおけるAOの動作を以下に説明する。
被検眼118は前眼部照明光源172からの照明光で照射され、前眼部観察部170で被検眼118の前眼部が撮影される。本実施形態では、前眼部照明光源172として中心波長740nmのLEDを用いる。前眼部照明光源172の照明光は、ダイクロイックミラー120-1、120-2でそれぞれ反射され、前眼部観察部170に入射する。前眼部観察部170は結像レンズ171と2次元撮影デバイス172で構成され、被検眼118の前眼部が写るように調整されている。2次元撮影デバイス172からの信号は制御部300を介して表示制御部500に入力され、表示デバイスに表示される。被検眼118の光軸に沿う方向の位置合わせを容易にするため、前眼部観察部170にスプリットプリズムを導入しても良い。
固視灯光学系180は、光学素子181と発光型の有機ELディスプレイモジュール182からなる。ディスプレイモジュール182としては、他に液晶、LEDアレイ等を用いることができる。
SLO部190は、眼底Erの広い範囲(画角40度×40度程度)の画像を撮影する。SLOユニット191は、光源、2次元のスキャナー、ディテクター等から構成され、1秒間に15枚程度のSLO画像を取得する。SLOユニット191で取得されたSLO信号SSLOは、画像生成部400でSLO画像MSLOに変換された後、表示制御部500に入力され、表示制御部500に含まれる表示デバイス上に表示される。
光学系100は、被検眼118の固視微動等による撮影位置のずれを検出し、リアルタイムに撮影位置を調整するトラッキングを行う。以下に、その手順を説明する。
次に、制御部300について説明する。前述したように、本実施形態において制御部300は、CPUがソフトウェアモジュールを実行することによりその機能を実現し、光学系100の各部を制御すると共に本発明による眼科撮影装置全体の動作を制御する。また、制御部300は眼科撮影装置を操作するユーザーの入力も受け付けるものとする。具体的には、制御部300には被検眼を特定する患者ID等の情報、撮影に必要なパラメータ、眼底をスキャンするパターンの選択等を不図示のキーボードやマウス等のデバイスから入力する。これに基づいて、制御部300は各部を制御すると共に得られた信号、画像等のデータを記憶部600に記憶する機能を有する。
画像生成部400は、光学系100から出力された信号に対して様々な処理を行うことで、被検眼に関する画像を生成・出力する。
次に、表示制御部500について説明する。前述したように表示制御部500は液晶ディスプレイ等の表示デバイスを含み、画像生成部400から入力した画像を表示する。図4は表示制御部500によって表示される画面の構成を示したものである。なお、図4において示される画面とは別に、制御部300によって入力される患者ID等の被検眼の特定情報の入力画面が必要であるが、これは公知の構成によることができ、本発明の中心的部分ではないため説明は省略する。
次に、本発明の実施形態による眼科撮影装置の動作を図5に示すフローチャートを参照しながら説明する。
SLOユニット191の光源、スキャナユニット等の動作を開始し、被検眼118の眼底Erに光を2次元照射する。SLO画像のプレビューが画像表示領域404に表示され、眼底Erの撮影位置や画質を確認できる。
眼底Erの所望の撮影位置が取得されるよう、SLOユニット191、固視灯光学系180を調整する。固視灯光学系180の点灯位置を固定し、SLOユニット191のステアリングにより所望の撮影位置を撮影する。
ステップS502で取得されたリファレンスSLO画像を基準画像として、トラッキングを開始する。
画像表示領域404にはOCTの撮影位置を示す矩形のマーク410が重畳して表示されており、ユーザーはマウス等の入力デバイスによりマーク410を移動させることで撮影位置(矩形領域)を指定する。制御部300はマーク410の位置に基づいてスキャン光学系を駆動し、マーク410で指定される撮影範囲内でプレスキャンを行う。プレスキャンは1回の2次元スキャンで取得されるOCT画像の枚数を減らして動作させるものであり、本実施形態では、撮影範囲の中央のOCT画像を取得し、表示領域405にプレビュー表示する。また、制御部300はOCT画像の輝度値に基づきステージ154を駆動し、眼底Erの網膜の断層が画像内に収まるようにコヒーレントゲート位置を調整する。
ユーザーがボタン420を押下することにより、3次元OCTデータの取得を開始する。マーク410で指定される撮影範囲を、予め設定された画素分解能、速度、取得回数等のパラメータに基づきデータを取得する。
ステップS505で取得されたデータは画像生成部400に送られて画像化され、表示領域405に表示される。また、セグメンテーション(部位情報取得)が行われ、セグメンテーションラインの重畳を表示/非表示で切り替えることができる。
表示領域405の画像に重畳された破線411-1、411-2は、3次元OCT画像のx、y方向に沿うように描画され、スライダー412-1、412-2によりそれぞれの位置が調整可能である。スライダー412で指示される値が更新されると、破線411に対応する位置での断層画像が表示領域406(水平方向H:411-2に対応する)、407(垂直方向V:411-1に対応する)に自動で描画される。ユーザーは、AO-OCTの撮影位置が含まれるようにスライダー412を用いて調整する。また、プルダウンメニュー413からセグメンテーションにより分離された層を単独または複数の組み合わせで選択することができ、非選択の層を透明または半透明にする等、所望の網膜の層を強調して表示し、撮影位置の調整が容易になるように構成されている。
ユーザーは、ボタン422を押下してAO-OCT撮影を開始する。ステップS507でAO-OCTモードに移行していない場合、制御部300がビーム径可変部141を駆動してビーム径を変更し、AOの動作を開始する。
ステップS508で決定された撮影順序に基づき、制御部300が固視灯光学系180とスキャン光学系108を動作させる。
ステップS510で、制御部300の指示に基づいて、ステージ109を駆動し、所望の網膜層にフォーカス位置が合うように調整を行う。波面補正デバイス104にデフォーカスを重畳させてフォーカス位置の調整を行うこともできる。また、コヒーレンスゲートを移動させ、所望の網膜層の信号のS/N比が高くなるように調整を行うこともできる。この際、コヒーレンスゲートでの折り返し像が所望の撮影位置で折り重ならないように調整を行う。さらに、ユーザーがスライダー432でコヒーレンスゲート位置の微調整を行うことも可能である。
領域を分割して撮影を行ったり、撮影に失敗し再度撮影を行ったりするために、撮影位置(x、y)を移動させる必要があるかどうかを判断し、必要な場合にはS509に戻って固視誘導、ステアリングの調整を行い、不要な場合にはS513に移る。
撮影が完了したかどうかを判断し、完了した場合にはS514に移り、撮影を継続する場合にはS502に移る。
複数枚のOCT画像を取得した場合、それぞれのコントラストやS/N比の高い領域を合成し、表示領域408に表示する。
上述の実施例1では、高分解能の断層画像を撮影する場合の手順について説明した。本実施例では、断層画像取得装置として、眼科撮影装置が取得した高分解能の断層画像の撮影位置をユーザーに提示する場合の処理について説明する。
前述した実施例において、撮影データは被検眼118に対して広帯域光源を用いたスペクトラルドメイン方式のOCTによって得たが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば波長掃引型のOCTを用いても良い。
Claims (11)
- 光源からの光を測定光と参照光に分割する分割手段と、
前記測定光と前記参照光との光路長差を調整する制御手段と、
前記測定光のフォーカス位置を調整するフォーカス手段と、
表示手段に表示された被検眼の眼底画像上でのユーザの操作に応じて、低分解能の断層画像を取得する第1の位置を指定する第1の指定手段と、
前記第1の位置に対応する前記被検眼の位置を前記測定光で走査することにより得られる前記被検眼からの戻り光と前記参照光とから、低分解能の断層画像を取得する第1の取得手段と、
前記表示手段に表示された前記低分解能の断層画像上でのユーザの操作に応じて、高分解能の断層画像を取得する第2の位置を指定する第2の指定手段と、
前記第1の位置と前記第2の位置に基づいて、高分解能の断層画像を取得する第2の取得手段とを有し、
前記フォーカス手段は、前記低分解能の断層画像を取得したときの光路長差の情報と前記低分解能の断層画像の高反射層に基づいて、前記高分解能の断層画像を取得する際のフォーカス位置を調整することを特徴とする断層画像取得装置。 - 前記被検眼の眼底画像は、複数の低分解能の断層画像を光軸方向に投影することにより生成された画像であることを特徴とする請求項1に記載の断層画像取得装置。
- 前記測定光を前記被検眼に照射することによる戻り光の収差を補正する補正手段を更に有し、
前記第2の位置は、矩形領域として指定され、
指定された矩形領域の範囲が、前記補正手段による補正できる収差が略一定とみなせる撮影範囲を超える場合は、前記第2の取得手段は、前記矩形領域を複数に分割した領域ごとに高分解能の断層画像を取得することを特徴とする請求項1に記載の断層画像取得装置。 - 前記取得した複数の高分解能の断層画像を貼り合わせて、一の断層画像を生成する貼り合わせ手段を更に有することを特徴とする請求項3に記載の断層画像取得装置。
- 前記取得した複数の高分解能の断層画像からリファレンス画像を選択して位置合わせする位置合わせ手段を更に有し、
前記貼り合わせ手段は、位置合わせされた前記複数の高分解能の断層画像を貼り合わせることを特徴とする請求項4に記載の断層画像取得装置。 - 前記複数に分割した領域が、垂直方向と水平方向にそれぞれ複数ある場合、前記第2の取得手段は、垂直方向の領域の取得を優先することを特徴とする請求項3乃至5の何れか1項に記載の断層画像取得装置。
- 前記測定光のビーム径を変更する変更手段を更に有し、
前記第1の取得手段と前記第2の取得手段は、前記測定光のビーム径が異なり、前記第2の取得手段のビーム径が大きいことを特徴とする請求項1乃至6の何れか1項に記載の断層画像取得装置。 - 前記表示手段は、前記高分解能の断層画像を表示する第1の表示領域と、前記低分解能の断層画像を表示する第2の表示領域と、前記眼底画像を表示する第3の表示領域とを有する表示手段と、
前記第1の表示領域に表示される前記高分解能の断層画像の対応する位置を、前記第2の表示領域に表示された前記低分解能の断層画像と前記第3の表示領域に表示された前記眼底画像にそれぞれ表示する制御手段とを有することを特徴とする請求項1乃至7の何れか1項に記載の断層画像取得装置。 - 前記眼底画像は、複数の低分解能の断層画像を光軸方向に投影することにより生成された眼底の平面画像であることを特徴とする請求項8に記載の断層画像取得装置。
- 光源からの光を測定光と参照光に分割する分割手段と、前記測定光と前記参照光との光路長差を調整する調整手段と、前記測定光のフォーカス位置を調整するフォーカス手段とを有する断層画像取得装置の制御方法であって、
表示手段に表示された被検眼の眼底画像上でのユーザの操作に応じて、低分解能の断層画像を取得する第1の位置を指定する第1の指定ステップと、
前記第1の位置に対応する前記被検眼の位置を前記測定光で走査することにより得られる前記被検眼からの戻り光と前記参照光とから、低分解能の断層画像を取得する第1の取得ステップと、
前記表示手段に表示された前記低分解能の断層画像上でのユーザの操作に応じて、高分解能の断層画像を取得する第2の位置を指定する第2の指定ステップと、
前記第1の位置と前記第2の位置に基づいて、高分解能の断層画像を取得する第2の取得ステップとを有し、
前記フォーカス手段により前記低分解能の断層画像を取得したときの光路長差の情報と前記低分解能の断層画像の高反射層に基づいて、前記高分解能の断層画像を取得する際のフォーカス位置を調整することを特徴とする断層画像取得装置の制御方法。 - 前記表示手段の第1の表示領域に前記高分解能の断層画像を表示し、前記表示手段の第2の表示領域に前記低分解能の断層画像を表示し、前記表示手段の第3の表示領域に前記眼底画像を表示する表示ステップと、
前記第1の表示領域に表示される前記高分解能の断層画像の対応する位置を、前記第2の表示領域に表示された前記低分解能の断層画像と前記第3の表示領域に表示された前記眼底画像にそれぞれ表示する制御ステップとを更に有することを特徴とする請求項10に記載の断層画像取得装置の制御方法。
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