JP7216545B2 - 眼科装置、眼科装置の制御方法、及びプログラム - Google Patents
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Description
図1及び図2に、実施形態に係る眼科装置の構成例に示す。実施形態に係る眼科装置1は、被検眼Eに対してOCTを実行することにより被検眼Eのデータを取得する機能、つまり被検眼Eを撮影する機能及び/又は被検眼Eの特性を測定する機能を備える。
光学系10には、図1に示す構成に加え、被検眼Eを正面から撮影するための光学系(観察光学系、撮影光学系等)やアライメント光学系が設けられてもよい。また、干渉光学系20のフォーカシングを行うための構成などが設けられていてもよい。更に、光学系10は、被検眼Eの前眼部を照明するための光源(前眼部照明光源)を備えてもよい。
干渉光学系20には、被検眼Eの眼底Ef又は前眼部のOCT画像を取得するための光学系が設けられている。この光学系は、従来のスウェプトソースタイプのOCT装置と同様の構成を有する。すなわち、この光学系は、図2に示すように、波長掃引光源からの光を参照光LRと測定光LSに分割し、眼底又は前眼部を経由した測定光LSと参照光路を経由した参照光LRとを干渉させて干渉光LCを生成し、この干渉光LCのスペクトル強度分布を検出するように構成されている。この検出結果(検出信号)はプロセッサ50に送られる。
光スキャナー30は、測定光LSの進行方向を変更する。光スキャナー30は、プロセッサ50(制御部51)からの制御を受け、所定のスキャンパターンに従って、測定光LSの進行方向に直交する方向(広義には、交差する方向)に測定光を偏向する。それにより、眼底Ef又は前眼部における所望の部位をスキャンパターンに従って測定光LSでスキャンすることができる。光スキャナー30は、例えば、測定光をx方向に走査するガルバノミラーと、y方向に走査するガルバノミラーと、これらを独立に駆動する機構とを含んで構成される。それにより、測定光でxy平面上の任意の方向にスキャンすることができる。
前置レンズ41は、対物レンズ40の焦点距離を変更するための光学部材である。前置レンズ41は、被検眼Eに向かう光路に対して挿入/退避できるように構成されている。前置レンズ41は、眼底のOCT計測を行うときには光路から退避され、前眼部のOCT計測を行うときには光路に配置される。この実施形態では、前置レンズ41は、被検眼Eと対物レンズ40との間で挿脱されるが、対物レンズ40と合焦レンズ31(又は光スキャナー30)との間に配置されてもよい。被検眼Eと対物レンズ40との間から前置レンズ41が退避されているとき光スキャナー30の共役位置は被検眼Eの瞳孔近傍に配置され、眼科装置1は、眼底をスキャンすることができる。被検眼Eと対物レンズ40との間に前置レンズ41が配置されているとき光スキャナー30の共役位置は被検眼Eの前眼部とは異なる位置に移動され、眼科装置1は、前眼部をスキャンすることができる。
プロセッサ50は、各種の情報処理を実行する。プロセッサ50は、例えば、記憶回路や記憶装置に格納されているプログラムを読み出して実行することで、実施形態に係る機能を実現する。記憶回路や記憶装置の少なくとも一部がプロセッサ50に含まれていてよい。また、記憶回路や記憶装置の少なくとも一部がプロセッサ50の外部に設けられていてよい。
制御部51は、眼科装置1の各部の制御を実行する。特に、制御部51は、光学系10、第1駆動機構80A、及び第2駆動機構80Bを制御する。
記憶部52は、各種のデータを記憶する。記憶部52に記憶されるデータとしては、干渉光学系20により取得されたデータ(測定データ、干渉光の検出結果等)や、被検者及び被検眼に関する情報などがある。記憶部52には、眼科装置1を動作させるための各種のコンピュータプログラムやデータが記憶されていてよい。記憶部52には、後述の処理において使用・参照される各種のデータが記憶される。記憶部52は、前述の記憶回路や記憶装置を含む。
画像形成部53は、干渉光学系20により得られた干渉光LCの検出結果に基づいて被検眼の断層像の画像データを形成する。具体的には、画像形成部53は、検出器125からの検出信号をDAQ130でサンプリングすることにより得られたサンプリングデータに基づいて、被検眼EのOCT画像(画像データ)を形成する。画像形成部53により形成されるOCT画像には、Aスキャン画像、Bスキャン画像(断層像)、Cスキャン画像などがある。この処理には、従来のスウェプトソースタイプのOCTと同様に、ノイズ除去(ノイズ低減)、フィルタ処理、分散補償、FFT(Fast Fourier Transform)などの処理が含まれている。他のタイプのOCT装置の場合、画像形成部53は、そのタイプに応じた公知の処理を実行する。
データ処理部54は、各種のデータ処理を実行する。例えば、データ処理部54は、画像形成部53により形成された画像に対して各種の画像処理や解析処理を施す。例えば、データ処理部54は、画像の輝度補正等の各種補正処理を実行する。具体的には、データ処理部54は、干渉光学系20により得られた干渉光の検出結果や画像形成部53により形成された被検眼の画像を解析する。
解析部300は、少なくとも被検眼Eの瞬きの発生又は固視ずれ等の有無を判定するための解析処理を行うことができる。このような解析処理を行うための構成の一例として、解析部300には、瞬き判定部310が設けられている。瞬き判定部310は、取得された干渉光LCの検出結果に基づいて、被検眼Eの瞬きの発生又は固視ずれ等の有無を判定する。
瞬き判定部310は、プロファイルデータ生成部311と、勾配算出部312と、勾配判定部313とを含む。
図4及び図5に、実施形態に係る瞬き判定部310の動作説明図を示す。図4は、後述の積算方向DRを説明するために、便宜上、被検眼Eの眼底Efのプロジェクション画像IMGを表す。
勾配算出部312は、x方向の1以上の位置(画素位置、スキャン位置)における積算プロファイルの勾配を算出する。図5に例示するように、横軸にx方向の位置を表し、縦軸に積算値を表すと、積算プロファイルは、x方向の各位置における積算値を表す。
勾配判定部313は、瞬きの発生に起因するアーチファクトが描出される位置において積算プロファイルの勾配が急峻になることに着目して、勾配算出部312により算出された勾配から瞬きの発生の有無を判定する。例えば、勾配判定部313は、勾配算出部312により算出された2以上の位置における勾配の代表値を特定する。勾配判定部313は、特定された代表値が所定の第1閾値以上であるとき瞬きが発生した画像であると判定し、特定された代表値が所定の第1閾値未満であるとき瞬きが発生していない画像であると判定する。代表値として、勾配の絶対値の最大値、勾配の絶対値の平均値、勾配の絶対値の中央値、勾配の絶対値の最頻値などがある。
顔支持部70は、被検者の顔を支持するための部材を含む。例えば、顔支持部70は、被検者の額が当接される額当てと、被検者の顎が載置される顎受けとを含む。なお、顔支持部70は、額当て及び顎受けのいずれか一方のみを備えてもよく、これら以外の部材を備えてもよい。
第1駆動機構80Aは、制御部51による制御を受けて光学系10を移動する。第1駆動機構80Aは、光学系10を3次元的に移動可能である。第1駆動機構80Aは、例えば、従来と同様に、光学系10をx方向に移動させるための機構と、y方向に移動させるための機構と、z方向に移動させるための機構とを含む。第1駆動機構80Aは、x方向、y方向及びz方向に移動させるための機構を駆動する複数のステッピングモータ等(駆動手段)を含む。例えば、制御部51は、ステッピングモータに対して所定のパルス数の駆動信号を供給することで、当該パルス数に対応した移動量だけ光学系10を移動させることができる。
ユーザインターフェイス部90は、情報の表示、情報の入力、操作指示の入力など、眼科装置1とそのユーザとの間で情報をやりとりするための機能を提供する。ユーザインターフェイス部90は、出力機能と入力機能とを提供する。出力機能を提供する構成の例として、フラットパネルディスプレイ等の表示装置や、音声出力装置や、印刷出力装置や、記録媒体への書き込みを行うデータライタなどがある。入力機能を提供する構成の例として、操作レバー、ボタン、キー、ポインティングデバイス、マイクロフォン、データライタなどがある。ユーザインターフェイス部90は、タッチパネルディスプレイのような出力機能と入力機能とが一体化されたデバイスを含んでよい。また、ユーザインターフェイス部90は、情報の入出力を行うためのグラフィカルユーザインターフェイス(GUI)を含んでよい。
実施形態に係る眼科装置1の動作について説明する。
制御部51は、アライメントを実行する。
制御部51は、例えば、図示しない固視光学系による所望の固視位置に被検眼Eを固視させた状態で、OCTユニット100を制御してOCT仮計測を実行させ、深さ方向の計測範囲の基準位置を調整するための調整用断層像を取得させる。
続いて、制御部51は、深さ方向(z方向)の計測範囲の基準位置を調整する。
次に、制御部51は、フォーカス調整制御及び偏波調整制御を実行する。
続いて、制御部51は、OCTユニット100を制御してOCT計測を実行させる。当該OCT計測により取得された干渉光の検出結果は、DAQ130においてサンプリングされ、干渉信号として記憶部52等に保存される。
次に、制御部51は、瞬き判定部310を制御することにより、ステップS5において取得された干渉光の検出結果又は画像に対して判定処理を実行させる。瞬き判定部310は、上記のように、ステップS5において取得された干渉光の検出結果又は画像に基づいて、瞬きの発生又は固視ずれの有無を判定する。
制御部51は、ステップS5における判定処理の判定結果に基づいて再計測を行うか否かを判定する。
続いて、制御部51は、OCT計測を継続するか否かを判定する。制御部51は、UI部90に対するユーザの操作内容又はあらかじめ設定された動作モードの内容に応じてOCT計測を継続するか否かを判定する。
ステップS8においてOCT計測を継続すると判定されたとき(S8:Y)、制御部51は、OCT計測の前にアライメントを再実行するか否かを判定する。制御部51は、UI部90に対するユーザの操作内容、あらかじめ設定された動作モードの内容、又は図示しない検出手段により検出された被検眼Eと光学系との位置関係に応じて再アライメントを実行するか否かを判定する。
実施形態に係る眼科装置、眼科装置の制御方法、及びプログラムについて説明する。
上記の実施形態では、主として、被検眼Eの眼底Efに対してOCTを実行することにより得られたデータ(画像)に基づいて瞬きの発生等の有無を判定する場合について説明したが、実施形態に係る構成はこれに限定されるものではない。上記の実施形態は、前眼部等の被検眼Eの任意の部位に対してOCTを実行する場合に適用することが可能である。
10 光学系
20 干渉光学系
30 光スキャナー
31 合焦レンズ
40 対物レンズ
41 前置レンズ
50 プロセッサ
51 制御部
52 記憶部
53 画像形成部
54 データ処理部
300 解析部
310 瞬き判定部
311 プロファイルデータ生成部
312 勾配算出部
313 勾配判定部
E 被検眼
Claims (11)
- 光スキャナーを含み、光源からの光を参照光と測定光とに分割し、前記光スキャナーにより偏向された前記測定光を被検眼に照射し、前記参照光と前記測定光の戻り光との干渉光を検出する干渉光学系を含み、前記被検眼に対して光コヒーレンストモグラフィを実行することにより前記被検眼のデータを取得する取得部と、
前記干渉光の検出結果に基づく前記測定光によるスキャン方向の輝度プロファイルに基づいて被検眼の瞬きの発生又は固視ずれの有無を判定する判定部と、
を含む、眼科装置。 - 前記スキャン方向に交差する積算方向に前記輝度プロファイルを積算することにより積算プロファイルを生成するプロファイルデータ生成部を含み、
前記判定部は、前記積算プロファイルに基づいて前記被検眼の瞬きの発生又は固視ずれの有無を判定する
ことを特徴とする請求項1に記載の眼科装置。 - 前記プロファイルデータ生成部により生成された前記積算プロファイルの勾配を算出する勾配算出部を含み、
前記判定部は、前記勾配算出部により算出された前記勾配に基づいて前記被検眼の瞬きの発生又は固視ずれの有無を判定する
ことを特徴とする請求項2に記載の眼科装置。 - 前記勾配算出部は、前記スキャン方向の複数の位置のそれぞれにおいて勾配を算出し、
前記判定部は、前記勾配算出部により算出された複数の勾配の統計値に基づいて前記被検眼の瞬きの発生又は固視ずれの有無を判定する
ことを特徴とする請求項3に記載の眼科装置。 - 前記判定部により前記被検眼の瞬きの発生又は固視ずれがあったと判定されたとき、前記取得部を制御することにより前記被検眼のデータの再取得を実行させる制御部を含む
ことを特徴とする請求項1~請求項4のいずれか一項に記載の眼科装置。 - 光源からの光を参照光と測定光とに分割し、光スキャナーにより偏向された前記測定光を被検眼に照射し、前記参照光と前記測定光の戻り光との干渉光を検出することにより前記被検眼に対して光コヒーレンストモグラフィを実行して前記被検眼のデータを取得する取得ステップと、
前記取得ステップにおいて取得された前記干渉光の検出結果に基づく前記測定光によるスキャン方向の輝度プロファイルに基づいて前記被検眼の瞬きの発生又は固視ずれの有無を判定する判定ステップと、
を含む、眼科装置の制御方法。 - 前記スキャン方向に交差する積算方向に前記輝度プロファイルを積算することにより積算プロファイルを生成するプロファイルデータ生成ステップを含み、
前記判定ステップは、前記積算プロファイルに基づいて前記被検眼の瞬きの発生又は固視ずれの有無を判定する
ことを特徴とする請求項6に記載の眼科装置の制御方法。 - 前記プロファイルデータ生成ステップにおいて生成された前記積算プロファイルの勾配を算出する勾配算出ステップを含み、
前記判定ステップは、前記勾配算出ステップにおいて算出された前記勾配に基づいて前記被検眼の瞬きの発生又は固視ずれの有無を判定する
ことを特徴とする請求項7に記載の眼科装置の制御方法。 - 前記勾配算出ステップは、前記スキャン方向の複数の位置のそれぞれにおいて勾配を算出し、
前記判定ステップは、前記勾配算出ステップにおいて算出された複数の勾配の統計値に基づいて前記被検眼の瞬きの発生又は固視ずれの有無を判定する
ことを特徴とする請求項8に記載の眼科装置の制御方法。 - 前記判定ステップにおいて前記被検眼の瞬きの発生又は固視ずれがあったと判定されたとき、前記被検眼に光コヒーレンストモグラフィを再実行させることにより前記被検眼の新たなデータを取得させる制御ステップを含む
ことを特徴とする請求項6~請求項9のいずれか一項に記載の眼科装置の制御方法。 - コンピュータに、請求項6~請求項10のいずれか一項に記載の眼科装置の制御方法の各ステップを実行させることを特徴とするプログラム。
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