JPS63264041A - 眼底網膜血管径計測方法および装置 - 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） この発明は、血液循環機能の計測装置、特に眼底網膜の
血管径が心拍動に対応して変化する状態から静脈還流の
状態を検出し、微小血液循環の臨床的評価を容易にする
眼底網膜血管径の計測装置に関する。

（従来技術） 眼底網膜血管は、非観血的に外部から直接観察のできる
唯一の血管であることから、検眼鏡による観察や写真撮
影が行なわれており、眼科の診断に供されるばかりでな
く、内科的に循環器障害や糖尿病等の診断にも利用され
るようになってきている。

血液をうまく循環させるためには、容量血管である静脈
血管が適度に収縮して、過度に血液をプールしないこと
が大切で、正常者における網膜の細動脈と細静脈の径は
２対３の比率と考えられていることから、血液循環の良
否の評価に眼底網膜側動静の口径比が重要視され、眼底
写真の撮影が血液循環機能検査の手段として用いられる
ようになってきている。然し、網膜の細動静脈の径は心
拍動に対応して変化しており、数枚の写真の観察では最
大膨張期の径がどの程度になっているかの判断も困難な
場合が多く、診断精度に問題を含んでおり、現状では、
症状が進行してから表れる細動脈の口径不同や、血管壁
の肥厚その他の硬化過程で見られる銅線動脈や銀線動脈
等の観察が主体になっている。

（この発明が解決しようとする問題点）この発明は、眼
底網膜細動静脈血管が、心拍動に対応して時間的に拡張
・収縮を行なっている状況を経時的に連続測定すること
により、細動脈と細静脈の径の値と変化の状態から、血
液循環機能の異常を初期の段階で臨床的に発見を容易に
する眼底網膜血管径計測装置を得ようとするものである
。

（（問題を解決するための手段） この発明の眼底網膜血管径計測方法は、ＴＶカメラ等に
よって連続撮影された眼底網膜血管画像から、網膜細静
脈および細動脈のあらかじめ設定した部位における血管
径が心拍動に対応して変化する値を連続的に計測し、網
膜細静脈および細動脈血管径の時間による変化を経時的
に対比することを特徴とする。

この計測方法に使用される計測装置は、ＴＶカメラによ
り撮影されビデオテープに収録された眼底画像、または
ＴＶカメラにより連続的に撮影された眼底画像から指定
した時間間隔の静（Ｅ画像を抽出するサンプリング装置
、該サンプリングされた画像をデジタル画像に変換し、
鮮鋭化・マスク処理・フィルタ処理等を行う画像処理装
置、処理された画像データを収納する記憶装置、収納さ
れている画像データを指定したタイミングで取りだし、
モニター画面上に於て指定した部分の長さを計測する計
測装置、該計測装置からの出力数値を逐次取込み、時間
軸と計測値の直交座標のグラフを作成する演算処理装置
、そのグラフを表示するモニタ装置、そのグラフを記録
する記録装置からなる。

（作用） 視神経乳頭から出入している血管は、上耳細動静脈・下
耳細動静脈・上昇細動静脈・下扉細動静脈の４対がある
（第１図）。従って、静脈系を観察する場合は動脈系の
画像をマスク処理で消去しく第２図）、動脈系の観察の
場合は静脈系の画像を消去することにより画像を簡素化
できる。また、４対の血管群の何れか１群を選び、マス
ク処理により計測しようとしている近傍に限定して画像
処理を行なうことにより、画像データが少なくなり、処
理時間の短縮ができる。血管径の計測は、モニタ画面上
でイメージセンサ等を用いて行なうこともできるし、血
管像の計測部位を指定してベクトル演算等で血管径を求
めることができる。この場合光学系の倍率や画像の縮少
・拡大により誤差が生じるが、眼底画像撮影の時点で、
あらかじめ径の計測されている０、２ｍｍ程度の金属線
の画像を撮影しておき、これによりキャリブレーション
を行なうことにより、正しい血管径の計測が行なえる。

人の身体は、休息時等の血液を多量に必要としないとき
には、静脈に血液を若干プールしていて、身体活動等に
より多量の血液の供給を必要とする場合は静脈を収縮さ
せて静脈還流を促進して、左心に充たす血液量を確保し
ようとする働きがある。

しかし、静脈の収縮機能が悪くなり、静脈が膨れて過度
に血液をプールする状態になってくると、右心に戻って
くる血液量が少なくなり、左心に送りこまれる血液量が
不十分になって、左心の収縮によって送り出される血液
量も少なくなり、身体の各部の臓器や器官が必要な血液
の供給を受けることが困難な状態が起こる。従って、外
部から直接観察の可能な眼底網膜の細静脈の膨れている
程度を観察することは静脈還流の状態を評価する上で極
めて重要な情報と考えられている。

然し、第４図に示すように、眼底網膜の細静脈も心拍動
に対応して膨張・収縮を行なっているので、数枚の眼底
写真の観察では、心拍動に対応して膨張・収縮を繰り返
している細静脈のどの時点での画像かが明らかでなく、
評価を誤らせることもあり、精度の高い診断が困難であ
った。しかしこの装置によって提供される眼底網膜細静
脈血管径の時間に対する変化グラフを観察することによ
り、静脈還流の状態を正確且つ容易に評価するための手
段が提供される。

（実施例） この発明の眼底画像解析装置の構成を実施例について具
体的に説明する。第３図のブロック図に示す実施例にお
いては、２５倍のＴＶカメラで撮影され、ビデオテープ
（７）に収録されている眼底画像の領域を指定し、実時
間ＩＱｍｓｅｃ間隔の静止画像として画像処理装置（１
）に入力し、上耳静脈の一部（第２図において点線で示
す範囲）のみをマスク処理で切り出し、鮮鋭化処理の後
フィルタ処理により不用な画像を消去して、上耳静脈の
画像を２値画像にして磁気記憶装置（２）に収納する。

心拍動の１拍に相当する時間の画像を同様な手段で順次
取りだし、画像処理後、逐次記憶装置に収納する。記憶
装置に収納されている画像を逐次モニタ画面（３）上に
呼び出し、第１−図に示すように、画像位置指定装置（
４）によって画面上で設定された画像（矢印部分）の右
端から左端までの最小距離を計算して、その値を記憶装
置に収納する。撮影時に同期信号として採集された耳ダ
の脈波から１拍出時間に相当する時間の画像を逐次処理
し、全ての処理の完了した時点で、横軸を時間、縦軸を
静脈血管径としたグラフをモニタ（５）に表示する。こ
の表示されたグラフは記録装置（６）により記録紙に記
録される。動脈血管のグラフはマスク処理の段階で領域
を換え静脈血管の画像を消去する以外は同じ処理を行な
うことにより得ることが出来る。

このようにして得られ、記録装置（６）で記録された１
拍出時間に相当する時間のグラフを第４図から第１１図
に示す。図の下方の点線は細動脈＝７− の径変化を示し、上方は細静脈の径変化を経時的に示し
ている。図の下に添付されているのは、被検者の年齢と
検査時点で計測された血圧および血液循環機能の指標と
なる加速度脈波波形であり、年齢と血圧の最高、最低を
付記しである。

第４図は加速度脈波波形からは正常であるが収縮期血圧
が若干高目と考えられる者のグラフで、心臓の１拍に対
して細動脈の拡張が終り収縮し始めてからも細静脈の拡
張は続き、ついで急激に収縮し、再び拡張がはじまり、
最初の拡張より大きく拡張した後収縮に入る。これに対
して細動脈の変化は単調で、心拍に対して一度拡張して
後、収縮して一定の径に収斂している。第５図、第６図
、第７図は血圧の値、加速度脈波波形共に正常と考えら
れる者のグラフである。細静脈径のグラフが二つのピー
クとバレイを有することは第４図と同じであるが、細静
脈の径は若干細目であり、いずれにしても、これ等４人
の細静脈径の最大値は０゜２５ｎｗｎの近傍にある。

第８図、第１０図は血圧の値が境界型高血圧の領域で、
加速度脈波波形からも血液循環機能が悪くなってきてい
ると判定された者のグラフである。

細静脈径が第４．５．６．７図に比して２０％程度上に
並行移動した状態になってきている。又、第９図は、血
圧値では境界型高血圧であるが、加速度脈波波形からは
静脈の還流が悪くなっていると評価される者で、第１１
図は血圧の値は正常であるが、加速度脈波波からは静脈
の還流が悪くなっており血液循環機能が悪いと評価され
た者のグラフである。これ等４人の血液循環機能の悪く
なってきている者では細静脈径のピーク（△）は０゜３
［＋の近傍にある。細動脈径のピーク（△）との山のず
れから細静脈の拡張・収縮が緩慢であることが見られる
。また、細静脈の径が大となっていることは、細静脈中
での血液のプールが過度になっていることを示している
。以上のように、細動脈、静脈径の比は時間的に変動し
、血液循環機能の良否によって変動の態様が異なってく
るので、静止画像である写真によっては正確な診断は不
可能であるが、この装置から得られた眼底１！ｌ膜細静
脈径の時間に対する変化グラフを観察することにより、
成人病の循環器障害のはじまりである血液循環機能の変
化が容易に診断できる。

実施例２ 実施例１に於ては、一度ビデオテープに収録した画像か
ら画像処理により眼底網膜血管径を計測してグラフを作
成したが、第１２図にブロック図を示す装置を作り、ア
レイプロセッサーを用いて演算速度を高めたことにより
、ＴＶカメラ（８）に収録した画像をリアルタムで処理
することが可能となった。図中、第１実施例と同じ装置
は同じ番号を附しである。但し、記録装置の記録は高速
化は行なわない場合は、データーを外部記憶装置に収納
しておき、一連の検査が終了した後に記録させる方式を
採用してもよい。その結果、集団検診等で連続的に大量
の検査を行なうことが可能となった。

（発明の効果） 以上に説明したようにこの発明は、従来断片的に捉えて
いた眼底網膜細静脈の状態を、連続して捉えることによ
り、血液循環機能の重要な情報である静脈還流の良否を
眼底網膜細静脈の血管径の変化の状態から容易に評価で
きるようにしたもので、この発明を利用することにより
、生体の恒常性が失われ始めた極めて初期の段階でその
異常を発見することができるので、従来から眼底を観察
して診断が行なわれている疾病の初期段階における評価
が容易になる。また、微小な変化も捉えることが可能な
ので、治療効果の評価にも有効な手段となる極めて実用
性の高いものである。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は眼底網膜血管像の模式図、第３図はこ
の発明の眼底網膜血管径計測装置の１実施例のブロック
図、第４図、第５図、第６図、第７図、第８図、第９図
、第１０図、第１１図はこの発明の眼底網膜血管径計測
装置による計測結果の一例を示すグラフ、第１２図は眼
底網膜血管径計測装置の他の実施例を示すブロック図で
ある。 に画像処理装置　　２：磁気記憶装置 ３：モニタ装置　　　４：画像位置指定装置＝１１−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）ＴＶカメラ等によって連続撮影された眼底網膜血管
   画像から、網膜細静脈および細動脈のあらかじめ設定し
   た部位における血管径の心拍動に対応して変化する値を
   連続的に計測し、網膜細静脈および細動脈血管径の時間
   による変化を対比しすることを特徴とする眼底網膜血管
   径計測方法。 ２）眼底画像を撮影するＴＶカメラ、該カメラにより連
   続的に撮影された眼底画像、またはビデオテープに収録
   された該眼底画像から指定した時間間隔の静止画像を抽
   出するサンプリング装置、該サンプリングされた画像を
   デジタル画像に変換し、鮮鋭化・マスク処理・フィルタ
   処理等を行う画像処理装置、処理された画像データを収
   納する記憶装置、収納されている画像データを指定した
   タイミングで取りだし、モニター画面上に於て指定した
   部分の長さを計測する計測装置、該計測装置からの出力
   数値を逐次取込み、時間軸と計測値の直交座標のグラフ
   を作成する演算処理装置、そのグラフを表示するモニタ
   装置、そのグラフを記録する記録装置からなることを特
   徴とする眼底網膜血管径計測装置。