JPH02295539A - 眼底血管識別方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野】 本発明は、眼底血管識別方法および装置，さら血管識別
方法および装置に関する． ［従来の技術１ 従来光凝固装置あるいは眼底血流計等に代表される眼科
装置において、被検眼の固視状態、運動状態を認識する
ために、眼底領域に所定の単一波長の光を照射し、眼底
からの散乱光を検出して眼底の血管を識別する装置が知
られている．又眼底のカラー画像を得るために．Ｒ（赤
色），Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）の３原色の波長帯域を有
する光で眼底を走査し、その散乱光を受光することによ
って眼底の血管を識別する方法ないし装置が知られてい
る． ［発明が解決しようとする課題］ 上述した単一波長を眼底に照射し、眼底からの散乱光を
受光して血管を識別する装置の場合、検査中被験者と測
定装置のアライメント（位置合せ）がずれたりした場合
には眼底からの散乱光の検出光量に変化が生じ，眼底の
血管の認識を誤ってしまうという問題がある．又ＲＧＢ
等３波長帯域の光を照射したり、あるいはそれ以上の他
波長の光を照射して眼底からの散乱光を光電変換し，そ
の画像信号から血管を識別する装置においては，眼底の
血管あるいはその周辺組織における吸光特性，あるいは
光反射特性を十分に利用していないために，眼底からの
散乱光からの信号のＳＺＮ比は十分良好な値とならず、
そのために血管認識に誤差が生じてしまうという欠点が
ある．従って本発明は、このような従来の間屈点を解決
するようになされたもので，眼底の血管内あるいは眼底
の血管以外の周辺組織の吸光特性及び光反射特性を十分
に利用し、アライメントにずれが生じても誤認定が無く
、確実に眼底の血管を識別することが可能な眼底血管識
別方法及び装置を提供することを目的とする． ［課題を解決するための手段】 本発明においては上述した課題を解決するために，眼底
に第１と第２の波長の光を照射し、眼底値と比較するこ
とにより，眼底血管を識別する構成を採用した． ［作　用１ 本発明では眼底の血管内に存在する赤血球の場合、その
赤血球が酸化型であれ還元型であれ、５６０〜５８００
Ｉ１の波長範囲より６００〜６６０ｎｓｉの波長範囲の
ほうが，眼底からの散乱光の反射率が大きく，吸光度は
、６００〜６６０ｎｍの波長範囲より５６０〜５８０ｎ
ｍ＋の波長範囲のほうのが大きく、一方逆に眼底の周辺
組織の場合には以上の関係が逆になるという原理を利用
している．このように本発明では波長の異なる２つの光
を眼底に照射し、それにより得られる血管からの散乱光
と周辺組織からの散乱光を光電検出し、眼うに、本発明
では，異なる波長の眼底の吸光特性ないし光反射特性を
十分に利用しているので，確実に眼底の血管を識別する
ことが可能になる．［実施例］ 以下，図面に示す実施例に基づいて本発明の詳細を説明
する． 第１図は本発明の１実施例にかかわる全体の装置の構成
図が図示されており、同図において、１６．１７は照明
光源であり、これらの照明光源からの光は、コンデンサ
レンズｌ４、ｌ５を介し，干渉フィルタ１２、ｌ３を通
過して波長分離ミラー１１により合成される． 干渉フィルタｌ３は、第２図（Ａ）に図示されたように
、約５８０ｎＩｌ付近にピークを有する干渉フィルター
で、一方干渉フィルタｌ２は第２図（Ｂ）に図示された
ように約６　６　０　ｎｍ付近にピークを持つ干渉フィ
ルターである．一方波長分離ミラー１ｌは、第３図に図
示したような特性を有し、５８０〜６００ｎｍの波長帯
域で反射率が急激に異なる．波長分離フィルタ１１は、
干渉フィルタｌ２、ｌ３を通過した光を合成し，従って
、５８００屠にピークを持つ光と、６６０ｎｍにピーク
を持つ光を通過させる． この照射部からの光は、続いてミラー２で反射され、リ
レーレンズ３、４を介し、穴開きミラー５で反射され、
対物レンズ６を介して被験者の眼７の眼底７ａ内の領域
に照射される． 眼底７ａからの散乱光は、対物レンズ６を介し，穴開き
ミラー５の穴を通過し、フォー力シングレンズ８、結像
レンズ９を介し波長分離ミラー１８に送られる．波長分
離ミラーｌ８は、第３図に図示した特性と同じ特性を有
しており、波長分離ミラーｌ８で反射された光は、５　
８　０　ｎｍにピークを有する光となって七り，この光
は光強度検出器（撮像素子等の光電変換素子）１９に送
られ、一方波長分離ミラー１８を通過した光は６６０ｎ
ｍにビークを持つ光となっており、この光は同様に、撮
像素子等の光電変換素子で実現される光強度検出器２０
に送られる． 光強度検出器１９．２０からの信号はそれぞれ補正器２
１、２２に入力されて補正された後、信号比較器２３で
比較され、表示器２４により眼底からの反射光が血管か
らの散乱光かあるいは周辺組織からの散乱光かが識別さ
れ，それらが表示される． 次にこのように構成された装置の動作を説明する。

一般に眼底の血管部内に存在する赤血球の反射特性は、
第４図（Ａ）に図示されたように、５９０ｎａ＋を中心
にその前後で異なる反射率となっており、又吸光度は第
４図（Ｂ）に図示されたように、酸化型及び還元型で５
８０ｎｍのところでピークを持つ特性となっている．又
眼底の周辺組織の反射特性並びに吸光特性が第５図（Ａ
）（Ｂ）に図示されており、周辺組織では波長の増加と
ともに反射率及び吸光度が減少するような特性となって
いる． 従って血管内に存在する赤血球の場合には、その赤血球
が酸化型であれ、還元型であれ５６０〜５８０ｎａ＋の
波長範囲より、６００〜６６０ｎ■の波長範囲のほうが
反射率が大きく、一方吸光度は６００〜６６０ｎＩ１の
波長範囲より５６０〜５　Ｂ　Ｏ　ｎｍの波長範囲が大
きくなる．又逆に眼底の周辺組織の場合には６００〜６
６０ｎ園の波長範囲より５６０〜５８０ｎ■の波長範囲
のほうが反射率が大きく，又吸光度も６００〜６６０ｎ
ａ＋の波長範囲より５６０〜５８０ｎ一の波長範囲のほ
うが大きくなるという分光特性となっている。

従って５６０〜５８０１■の波長範囲の散乱光の強度を
Ｉｆ、６００〜６６０ｎｓｓの波長範囲の散乱光の強度
を１２とすると、血管の場合、ＩＩ一αＩ２く０　・・
・−　（１） となり、一方周辺組織の場合には ＴＩ−αＩ２〉０　・・・・・−（２）となる。

一方両散乱光の強度の比を常用対数で取ると、血管の場
合 ｌｏｇ　（１　１／αＩ２）＜Ｏ　　・・・・・・（３
）又周辺組織の場合は ｌ　ｏｇ　（Ｉ　ｌ／ａ　Ｉ　２）　＞Ｏ　　−−−−
＝　（４）となる。但し，αは後述する補正係数である
．この原理に基づいて、眼底からの反射光を波長分離ミ
ラー１８で分離して約５８０ｎａ＋の波長の散乱光を検
出器ｌ９に，又約６５０ｎｍの波長の散乱光を検出器２
０に入力し、検出器ｌ９、２０からそれぞれ強度Ｉ１．
Ｉ２の信号を得る。

ここで検出器ｌ９で検出された信号強度と、検出器２０
で検出された信号強度が、５６０〜５　８　０　ｎｍの
波長範囲と６００〜６６０ｎｍの波長範囲の照明光量が
異なるため、あるいは検出器感度が波長に依存している
ため、必ずしも実際の装置において第４図（Ａ）　　　
（Ｂ）ないし第５図（Ａ）、（Ｂ）のような関係になっ
ていないために、信号のレベルに補正係数αを掛けるよ
うにする。そのため検出器１９、２０からの信号は補正
器２０、２ｌに人力される。

又，眼底血管の識別を行なうために、５６０〜５　８　
０　ｎｍの波長範囲の散乱光強度と６００〜６６０ｎｍ
の波長範囲の散乱光強度の差を用いる場合、（１）、（
２）式が成立するように補正係数αを選ぶ必要がある．
補正係数αは、例えば血管部で５８０ｎｍの光を検出す
る光強度検出器ｌ９の信号レベルが、６５０ｎａ＋の光
を検出する光強度検出器２０の信号レベルより小さくな
るような補正係数とする．これは干渉フィルタｌ２、ｌ
３を通過した光量比等により決定される． 補正３２１、２２からの信号は、信号比較部２３に入力
される。この信号比較部で各々の信号の差をとるかある
いはその比をとる演算を行なう。差を取る場合，十又は
ーで、すなわち、（１）、（２）のいずれかであるかに
従って２値化する．比をとる場合、その値が１以下か或
いは１未満で２値化を行なう。その２値化した信号によ
り表示器２４は、照射された部分が血管であるかあるい
はその周辺組織であるかの表示を行なう。

検出器ｌ９、２０が機像素子で構成される場合には，表
示器２４に２値化した眼底血管画像を表示することがで
き，また、表示器２４に血管径を表示させることも可能
である． 輝点を眼底上で走査して、その散乱光強度から画像情報
を得る走査型眼底カメラの場合には検出器ｌ９、２０が
撮像素子である必要がないことは言うまでもない． 又、検出器ｌ９、２０が機像素子以外の光電変換素子の
場合、検出器ｌ９、２０の代りに第６図のようにビンホ
ール２５．検出器２６及びビンホール２７、検出器２８
から成るユニットをビンホール２５、２７が眼底の任意
の点に対して兵役になるように配置する．このような構
成により、ビンホール２５．２７に共役な眼底上の点が
、血管か否かを判定することが可能になる。

以上に説明した実施例は、眼底血管識別装置をモジェー
ルとしてみた場合のものであり、実際の眼科装置に組み
込まれる場合には多少の変形が施されるが、そのような
場合も本発明の主旨を逸脱するものではないことは，も
ちろんのことである。

［発明の効果］ 以上述べた如く本発明によれば、眼底の血管内の血液と
．血管部分以外の周辺組織の吸光特性（反射光特性）を
十分に活用できる２つの波長を使用したことにより，眼
底像の濃淡信号のＳ／Ｎが良《なり、又検査中にアライ
メントのずれ等で検出光量に変化が生じても，２つの濃
淡信号の相互関係は変化しないため、正確に、また容易
に血管を認識することが可能になる．

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の１実施例の全体構成を示す構成図
、第２図（Ａ）．（Ｂ）は干渉フィルタの分光特性を示
す特性図、第３図は波長分離ミラーの分光特性を示す特
性図、第４図（Ａ）（Ｂ）は、血管部分の反射率及び吸
光度の特性を示した特性図、第５図（Ａ）．（Ｂ）は周
辺組織の反射率及び吸光度の特性を示した特性図、第６
図は検出器に撮像素子以外の光電変換素子を用いた場合
の検出部の構成を示す構成図である．１１．１８・・・
波長分離ミラー １２．１３−・・干渉フィルタ １９、２０・・・光強度検出器 ２ｌ、２２・−・補正器 ２３・・・信号比較部 ２４・・・表示器 ｆ＆＊島寥ミラーめＡｔハ行小主巨コ 第３図 （Ａ） （Ｂ） （Ａ） ａ （Ｂ） ロ民１ 第５図 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）眼底に所定波長の光を照射し、眼底からの散乱光を
   検出して眼底血管を識別する眼底血管識別方法において
   、眼底に第１と第２の波長の光を照射し、眼底血管とそ
   の周辺組織からの第１と第２の波長の散乱光の光量を各
   々独立に検出して、その信号の差あるいは比あるいは比
   の常用対数を求め、その値を所定の値と比較することに
   より眼底血管を識別することを特徴とする眼底血管識別
   方法。 ２）前記散乱光を眼底と共役な像面上に結像して散乱光
   を検出することを特徴とする請求項第１項に記載の眼底
   血管識別方法。 ３）前記光を走査することにより眼底を照射することを
   特徴とする請求項第１項に記載の眼底血管識別方法。 ４）前記第１の波長の光は、５６０ｎｍから５８０ｎｍ
   のうち所定の１波長ないし波長帯域を、又第２の波長の
   光は、６００ｎｍから６６０ｎｍのうち所定の１波長な
   いし波長帯域を有することを特徴とする請求項第１項か
   ら第３項までのいずれか１項に記載の眼底血管識別方法
   。 ５）眼底に所定波長の光を照射し、眼底からの散乱光を
   検出して眼底血管を識別する眼底血管識別装置において
   、 眼底に第１と第２の波長の光を照射する手段と、 前記第１の波長の光による眼底からの散乱光と前記第２
   の波長の光による眼底からの散乱光を独立に検出する手
   段と、 前記検出手段からの各々の波長での信号の差あるいは比
   あるいは比の常用対数の値を算出する手段と、 前記算出結果から血管部分を識別する手段とを備えたこ
   とを特徴とする眼底血管識別装置。 ６）前記散乱光を眼底と共役な像面上に結像して散乱光
   を検出することを特徴とする請求項第５項に記載の眼底
   血管識別装置。 ７）前記光を走査することにより眼底を照射することを
   特徴とする請求項第５項に記載の眼底血管識別装置。 ８）前記第１の波長の光は、５６０ｎｍから５８０ｎｍ
   のうち所定の１波長ないし波長帯域を、又第２の波長の
   光は、６００ｎｍから６６０ｎｍのうち所定の１波長な
   いし波長帯域を有することを特徴とする請求項第５項か
   ら第７項までのいずれか１項に記載の眼底血管識別装置
   。 ９）前記検出手段からの各々の波長での信号の値を補正
   する補正手段を設けることを特徴とする請求項第５項か
   ら第８項までのいずれか１項に記載の眼底血管識別装置
   。