KR20190063126A - Retina and optic nerve function evaluation system and information output method thereof - Google Patents

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Abstract

Provided are a retina and optic nerve function evaluation system and a retina and optic nerve function information output method. According to an embodiment, the retina and optic nerve function evaluation system comprises: a retinal image capturing unit for capturing an image of an eyeball to generate a retinal image; and a cell density distribution generating unit for identifying at least retinal ganglion cells (RGCs) and horizontal cells in the retinal image and generating a density distribution map of RGCs indicating the distribution of the RGCs. An objective and accurate retinal and optic nerve function evaluation system and the retina and optic nerve function information output method can be provided by directly measuring the RGCs and building an RGC map.

Description

망막 및 시신경 기능 평가 시스템 및 이의 정보 출력 방법{Retina and optic nerve function evaluation system and information output method thereof}[0001] Retina and optic nerve function evaluation system and information output method thereof [0002]

본 발명은 망막 및 시신경 기능 평가 시스템 및 이의 정보 출력 방법에 관한 것으로, 구체적으로 망막 신경절 세포의 밀도 지도를 구축할 수 있는 망막 및 시신경 기능 평가 시스템과 망막 및 시신경 기능의 정보 출력 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a retinal and optic nerve function evaluation system and information output method thereof, and more particularly, to a retinal and optic nerve function evaluation system capable of constructing a density map of retinal ganglion cells, and a method of outputting information of retina and optic nerve function.

중추 신경 세포는 출생 이후 일정 시간이 지나면 더 이상 분열하여 재생되지 않는다. 따라서 시각과 관련된 중추 신경 세포가 소실되면 이는 회복되지 않고 진행성의 시각 장애를 일으키며 경우에 따라서는 실명에 이르게 된다. 이러한 신경 세포의 소실은 다양한 선천적(망막색소상피변성, 간체 또는 추체 이영양증, Stargardt disease 등) 후천적(황반 변성, 당뇨망막병증) 망막 질환, 또는 시신경 질환(시신경염, 허혈성 시신경 병증, 레베르 선천성 흑암시 등) 그리고 녹내장에서 관찰된다. 이 중 녹내장은 망막 신경절 세포의 지속적 소실로 진행성 시야 장애를 일으키며, 단일 질환으로서 전 세계 실명 원인의 2위를 차지한다. Central nervous cells are no longer able to divide and regenerate after a certain time after birth. Therefore, loss of visual-related central nervous system cells is not restored and causes progressive visual impairment, which in some cases leads to blindness. The loss of these neurons is associated with a variety of neurological deficits (congenital (macular degeneration, diabetic retinopathy) retinopathy, optic nerve disease (optic neuritis, ischemic optic neuropathy, Leber congenital darkness Etc.) and glaucoma. Among them, glaucoma is a progressive visual field disorder caused by persistent loss of retinal ganglion cells, which is the second leading cause of blindness in the world as a single disease.

현재, 망막 및 시신경의 기능을 검사하는 방법은 시야 검사 측정법과 안구 광학 단층 검사(OCT 검사)가 사용되고 있다. 시야 검사 측정법은 자동 시야계를 사용하여, 망막의 각 지점에서 식별 가능한 빛의 역치를 측정, 민감도를 평가하는 방법이다. 이러한 시야 검사 측정법은 피검자의 협조 정도에 따라 결과값이 변동될 수 있어, 객관성, 검사간 재현성이 떨어지고, 양안 검사를 진행하는 경우 약 20분 이상 소요되는 등의 문제점이 있다.Presently, the methods of examining the function of the retina and optic nerve are using visual field test and ocular optical tomography (OCT). The visual field test is a method of measuring the sensitivity of light, which can be identified at each point of the retina, using an automatic visual field system. Such a visual field test measurement method has problems such as objectivity, reproducibility between examinations is low, and it takes about 20 minutes or more when the binocular test is performed because the result may vary depending on the degree of cooperation of the subject.

또한, 안구 광학 단층 검사는 안구를 단층 촬영하여 안구의 생김새를 보는 검사로, 망막층 두께를 기반으로 간접적으로 망막 신경절 세포의 분포를 유추하는 것 방법이다. 이러한 망막 신경절 세포의 두께의 변화는 질환으로 인한 세포의 소실이 일정 단계 이상 진행된 상태에서 관측된다. 즉, 안구 광학 단층 검사는 질환의 조기 진단에는 적합하지 않은 문제점이 있다.In addition, the ocular optical tomography is a method of examining the appearance of the eyeball by tomography of the eyeball, and indirectly estimating the distribution of retinal ganglion cells based on the retinal layer thickness. These changes in retinal ganglion cell thickness can be observed in a state where the disappearance of the cells due to the disease progresses at a certain level. That is, the ocular optical tomography is not suitable for early diagnosis of disease.

따라서, 보다 직접적이고 객관적으로 망막 및 시신경의 기능을 평가할 수 있고, 질환을 조기 진단할 수 있는 시스템 및 방법이 요구되고 있다.Therefore, there is a demand for a system and a method capable of directly and objectively evaluating the functions of the retina and optic nerve, and diagnosing the disease early.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 망막 신경절 세포(retinal ganglion cell: RGC)를 직접 측정하여 망막 신경절 세포 맵을 구축하여 보다 객관적이고 정밀한 망막 및 시신경의 기능 평가 시스템 및 이의정보 출력 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.DISCLOSURE Technical Problem The present invention has been devised to solve the above-described problems, and it is an object of the present invention to provide a retinal ganglion cell (RGC) The present invention is directed to providing a method for providing a service to a user.

본 발명의 일 실시예에 따른 망막 및 시신경 기능 평가 시스템은 안구를 촬영하여 망막 영상 이미지를 생성하는 망막 이미지 촬영부; 및 상기 망막 영상 이미지에서 적어도 망막 신경절 세포, 수평 세포를 식별하고, 상기 망막 신경절 세포의 분포를 나타내는 망막 신경절 세포의 밀도 분포 맵을 생성하는 세포 밀도 분포 생성부를 포함한다. The retina and optic nerve function evaluation system according to an embodiment of the present invention includes a retina image photographing unit for photographing an eye to generate a retinal image; And a cell density distribution generation unit for identifying at least retinal ganglion cells and horizontal cells in the retinal image and generating a density distribution map of retinal ganglion cells indicating the distribution of the retinal ganglion cells.

일 실시예에 있어서, 상기 세포 밀도 분포 생성부는 상기 망막 영상 이미지에서 세포의 크기, 형상을 고려하여 상기 망막 신경절 세포 및 상기 수평 세포를 분류할 수 있다. In one embodiment, the cell density distribution generator may classify the retinal ganglion cells and the horizontal cells in consideration of the size and shape of the cells in the retinal image.

일 실시예에 있어서, 상기 세포 밀도 분포 생성부는 상기 망막 영상 이미지를 일정 크기의 서브 픽셀로 분할하고, 상기 서브 픽셀보다 큰 세포를 상기 망막 신경절 세포로 분류하고, 상기 서브 픽셀보다 작은 세포를 상기 수평 세포로 분류할 수 있다. In one embodiment, the cell density distribution generator divides the retinal image into sub-pixels of a predetermined size, classifies cells larger than the sub-pixels into the retinal ganglion cells, Cells.

일 실시예에 있어서, 상기 세포 밀도 분포 생성부는 상기 수평 세포의 경계 영역의 음영 변화를 관측하여 상기 수평 세포를 선별할 수 있다. In one embodiment, the cell density distribution generator may select the horizontal cells by observing the shading change of the boundary region of the horizontal cells.

일 실시예에 있어서, 상기 망막 이미지 촬영부는, 상기 안구에 광을 조사하는 광 조사부 및 상기 안구로부터 반사된 광을 제공받아 상기 안구에서 발생된 광의 수차를 보상하는 광 보상부를 포함할 수 있다. In one embodiment, the retinal image capturing unit may include a light irradiating unit for irradiating light to the eyeball, and an optical compensator for receiving light reflected from the eyeball and compensating for aberration of light generated in the eyeball.

일 실시예에 있어서, 상기 망막 영상 이미지 및 상기 망막 신경절의 세포 밀도 분포 맵을 저장하는 데이터 저장부 및 상기 망막 영상 이미지 및 상기 망막 신경절의 세포 밀도 분포 맵을 분석하여 망막 및 시신경 기능 정보를 생성하는 기능 정보 생성부를 더 포함할 수 있다.In one embodiment, the data storage unit for storing the retinal image and the cell density distribution map of the retinal ganglion, and the cell density distribution map of the retinal ganglion are analyzed to generate retina and optic nerve function information And a function information generating unit.

본 발명의 일 실시예에 따른 망막 및 시신경 기능 정보 출력 방법은 안구를 촬영하여 망막 영상 이미지를 생성하는 단계; 상기 망막 영상 이미지에서 적어도 망막 신경절 세포, 수평 세포를 식별하고, 상기 망막 신경절 세포의 분포를 나타내는 세포 밀도 분포 맵을 생성하는 단계; 및 상기 망막 영상 이미지 및 상기 세포 밀도 분포 맵을 분석하여 기능 정보를 생성하는 단계를 포함한다. A method of outputting retina and optic nerve function information according to an embodiment of the present invention includes: generating an image of a retina by photographing an eyeball; Identifying at least retinal ganglion cells and horizontal cells in the retinal image and generating a cell density distribution map indicating the distribution of the retinal ganglion cells; And analyzing the retinal image and the cell density distribution map to generate functional information.

일 실시예에 있어서, 상기 망막 신경절 세포 및 상기 수평 세포는 상기 망막 영상 이미지에서 세포의 크기, 형상을 고려하여 분류될 수 있다. In one embodiment, the retinal ganglion cells and the horizontal cells may be classified according to the size and shape of cells in the retinal image.

일 실시예에 있어서, 상기 망막 영상 이미지는 일정 크기의 서브 픽셀로 분할되고, 상기 서브 픽셀보다 큰 세포를 상기 망막 신경절 세포로 분류하고, 상기 서브 픽셀보다 작은 세포를 상기 수평 세포로 분류할 수 있다. In one embodiment, the retinal image is divided into subpixels of a predetermined size, cells larger than the subpixel are classified into the retinal ganglion cells, and cells smaller than the subpixel are classified into the horizontal cells .

일 실시예에 있어서, 상기 망막 영상 이미지는 상기 안구에 광을 조사하고, 상기 안구로부터 반사된 광을 제공받아 상기 안구에서 발생된 광의 수차를 보상하여 생성될 수 있다. In an exemplary embodiment, the retinal image may be generated by irradiating light to the eyeball and compensating for aberration of light generated from the eyeball by receiving light reflected from the eyeball.

일 실시예에 있어서, 상기 망막 영상 이미지 및 상기 망막 신경절의 세포 밀도 분포 맵을 저장하는 단계를 더 포함할 수 있다.In one embodiment, the method may further include storing the retinal image and the cell density distribution map of the retinal ganglion.

본 발명의 일 실시예에 따른 망막 및 시신경 기능 평가 시스템은 망막을 스캔하여 망막 영상 이미지를 생성하고, 이를 토대로 망막의 망막 신경절 세포(retinal ganglion cell)의 밀도 분포 지도를 생성할 수 있다. 즉, 망막 신경절 세포의 직접적인 관측이 가능하며 이의 밀도 분포를 확인함에 따라 망막 및 시신경 질환 발생시 어떤 부위가 얼마만큼 손상이 되었는 지 객관적 평가를 내릴 수 있으며, 이를 통해 망막 및 시신경의 기능 평가를 수행할 수 있다.The retinal and optic nerve function evaluation system according to an embodiment of the present invention can generate a retinal image by scanning the retina and generate a density distribution map of retinal ganglion cells of the retina based on the generated retinal image. In other words, it is possible to directly observe the retinal ganglion cell, and by observing the density distribution of the retinal ganglion cell, it is possible to make an objective evaluation about the degree of damage of the part in the occurrence of the retinal and optic nerve diseases, thereby performing the functional evaluation of the retina and the optic nerve .

망막 영상 이미지는 대상자의 망막을 촬상하여 생성되는 것으로, 이의 생성 과정은 일시적이며, 인체에 직접적인 영향을 주는 것이 아니다. 또한, 망막 영상 이미지는 망막 신경절 세포와 다른 세포를 육안으로 구분할 수 있을 정도로 정밀하게 생성될 수 있고, 이의 밀도 분포 맵이 자동으로 생성되는 바, 의사 등의 높은 수준의 의학적 지시 또는 경험을 요하지 않더라도 대상자에게 용이하게 망막 및 시신경 기능 평가 정보를 제공할 수 있다.The retinal image is generated by imaging the retina of the subject. The production process of the retina is transient and does not directly affect the human body. In addition, the retinal image can be precisely generated to visually distinguish retinal ganglion cells and other cells, and its density distribution map is automatically generated, and even if it does not require a high level of medical instruction or experience by a physician It is possible to easily provide retina and optic nerve function evaluation information to the subject.

도 1은 망막 및 시신경의 구조를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 망막 및 시신경 기능 평가 시스템의 구성도이다.
도 3 및 도 4는 망막 이미지 촬영부에서 생성된 망막 영상 이미지의 예시도이다.
도 5는 망막 신경절 세포의 밀도 분포 맵을 나타낸 예시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 망막 및 시신경 기능 정보 출력 방법의 순서도이다.
1 is a view showing the structure of the retina and the optic nerve.
2 is a configuration diagram of a retina and optic nerve function evaluation system according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 3 and 4 are exemplary views of a retinal image generated in the retinal image capturing unit.
5 is an exemplary view showing a density distribution map of retinal ganglion cells.
6 is a flowchart of a method of outputting function information of the retina and optic nerve according to an embodiment of the present invention.

후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당 업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시 예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예와 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로 기술된 것이 아니며, 본 발명의 범위는 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.The following detailed description of the invention refers to the accompanying drawings, which illustrate, by way of illustration, specific embodiments in which the invention may be practiced. These embodiments are described in sufficient detail to enable those skilled in the art to practice the invention. The various embodiments of the present invention are different but need not be mutually exclusive. For example, certain features, structures, and characteristics described herein may be implemented in other embodiments without departing from the spirit and scope of the invention in connection with an embodiment. Furthermore, the position or arrangement of individual components within each disclosed embodiment may be varied without departing from the spirit and scope of the present invention. The following detailed description is, therefore, not to be taken in a limiting sense, and the scope of the present invention is to be limited only by the appended claims, along with the full scope of equivalents to which the claims are entitled. In the drawings, like reference numerals refer to the same or similar functions in various aspects.

본 명세서에서 사용되는 용어는 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 관례 또는 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 명세서의 설명 부분에서 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 명세서에서 사용되는 용어는, 단순한 용어의 명칭이 아닌 그 용어가 가지는 실질적인 의미와 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 해석되어야 한다.As used herein, terms used in the present specification are selected from the general terms that are currently widely used, while taking into consideration the functions, but these may vary depending on the intention or custom of the artisan or the emergence of new techniques. Also, in certain cases, there may be a term selected by the applicant at will, in which case the meaning will be described in the description part of the corresponding specification. Therefore, the terms used in the present specification should be interpreted based on the meaning of the term rather than on the name of a simple term, and on the contents throughout the specification.

도 1은 망막 및 시신경의 구조를 나타낸 도면이다.1 is a view showing the structure of the retina and the optic nerve.

사람의 눈은 카메라와 비슷한 구조이다. 눈의 각막(cornea)과 수정체(lens)는 카메라 렌즈, 홍채(iris)는 조리개, 망막(retina)은 필름, 시신경(optic nerve)은 디지털 카메라의 이미지 전송 케이블에 해당한다. 외부의 빛은 각막을 통해 모아지고, 홍채에 의해 양이 조절되며, 수정체의 두께가 조절되어 망막에 정확한 상이 맺혀진다. 이 때, 각막이 손상된 경우에는 각막 이식으로, 수정체가 흐려진 백내장은 인공 수정체로 그 기능을 복원할 수 있으나, 망막이나 시신경이 손상된 경우에는 치료가 불가능하여 시력을 잃게 된다. 망막은 눈의 안쪽을 둘러싸고 있는 내벽을 구성하는 신경세포의 얇은 층으로 눈으로 들어오는 외부의 빛 신호를 전기적 신호로 변환하여 시신경을 통해 뇌로 전달한다.The human eye is a camera-like structure. The cornea and lens of the eye correspond to the camera lens, the iris to the iris, the retina to the film, and the optic nerve to the image transmission cable of the digital camera. External light is gathered through the cornea, the amount is controlled by the iris, and the thickness of the lens is regulated and the correct image is formed in the retina. In this case, if the cornea is damaged, the cataracts with blurred lens can be restored by the cornea graft. However, if the retina or optic nerve is damaged, the cataract can not be treated and the sight is lost. The retina is a thin layer of neurons that form the inner wall surrounding the inside of the eye. It converts the external light signal coming into the eye into an electrical signal and transmits it to the brain through the optic nerve.

도 1에 도시된 바와 같이, 망막의 구조는 망막 신경절 세포(retinal ganglion cell: RGC), 양극 세포(bipolar cell), 수평 세포(amacrine cell), 광 수용 세포로 구성되어 있다.As shown in FIG. 1, the structure of the retina is composed of retinal ganglion cells (RGC), bipolar cells, amacrine cells, and photoreceptor cells.

외부의 빛이 망막에 맺히면, 망막의 제일 아래쪽에 있는 광 수용 세포가 빛 신호를 신경계가 해석 가능한 생체 전기 신호로 변환한다. 이 생체전기신호는 양극 세포와 수평 세포를 통하여 망막 신경절 세포에 전달된다. When external light enters the retina, the photoreceptor cell at the bottom of the retina converts the light signal into a bioelectrical signal that can be interpreted by the nervous system. This biomedical signal is transmitted to the retinal ganglion cell through the anode cell and the horizontal cell.

망막 신경절 세포에서 시작되는 시신경 섬유는 시신경 유두에서 모여 시신경(optic nerve)을 만들고, 시신경은 시신경교차(optic chiasm)에서 신경섬유를 교차시키며 외측 슬상핵(lateral geniculate nucleus)까지 전달된다. 외측 슬상핵에서 신경연접을 이룬 신경들은 시신경 방사를 거쳐서 시각피질(visual cortex)로 전달되어 시각을 느끼게 된다.The optic nerve fibers that originate from the retinal ganglion cells gather from the optic nerve head to create an optic nerve. The optic nerve crosses the optic nerve fibers in the optic chiasm and is transmitted to the lateral geniculate nucleus. In the lateral dorsomedial nucleus, neurons in synapses are transmitted to the visual cortex through the optic nerve, and the visual sense is felt.

망막 신경절 세포는 광 수용 세포에서 생성되는 생체 전기 신호를 시신경으로 전달하는 중요한 기능을 수행하는 세포이다. 이러한 망막 신경절 세포의 소실은 망막과 시신경의 결함과 연관이 있으며, 녹내장, 시신경 병증, 시신경염, 당뇨병성 망막증 등의 다양한 질환에서 관찰될 수 있다. 따라서, 망막 신경절 세포의 전체적인 개수 및 손상 여부를 파악하는 것은 망막 및 시신경의 정상적인 기능 평가를 수행할 수 있는 중요한 방법일 수 있다.Retinal ganglion cells are cells that carry out important functions to transmit the bioelectrical signals generated by the photoreceptor cells to the optic nerve. Such loss of retinal ganglion cells is associated with retinal and optic nerve defects and can be observed in a variety of diseases such as glaucoma, optic neuropathy, optic neuritis, and diabetic retinopathy. Thus, understanding the overall number and damage of retinal ganglion cells may be an important way to perform normal functional assessment of the retina and optic nerve.

본 발명의 일 실시예에 따른 망막 및 시신경 기능 평가 시스템(10)은 망막을 스캔하고, 망막 신경절 세포(retinal ganglion cell)의 밀도 분포 지도를 생성할 수 있다. 즉, 망막 신경절 세포의 직접적인 관측이 가능하며 이의 밀도 분포를 확인함에 따라 질환 발생시 망막 신경절의 어떤 부위가 얼마만큼 손상이 되었는 지 객관적 평가를 내릴 수 있으며, 이를 통해 망막 및 시신경의 기능 평가를 수행할 수 있다. 이하, 본 발명의 구성에 대해 보다 상세히 설명하도록 한다.The retinal and optic nerve function assessment system 10 according to an embodiment of the present invention can scan the retina and generate a density distribution map of retinal ganglion cells. In other words, it is possible to observe the retinal ganglion cell directly, and by confirming the density distribution thereof, it is possible to make an objective evaluation on the extent of damage of the retinal ganglion when the disease occurs, thereby performing functional evaluation of the retina and optic nerve . Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in more detail.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 망막 및 시신경 기능 평가 시스템(10)의 구성도이고, 도 3 및 도 4는 망막 이미지 촬영부에서 생성된 망막 영상 이미지의 예시도이며, 도 5는 망막 신경절 세포의 밀도 분포 맵을 나타낸 예시도이다.FIG. 2 is a configuration diagram of a retina and optic nerve function evaluation system 10 according to an embodiment of the present invention, FIGS. 3 and 4 are views showing an example of a retinal image generated in a retina image capturing unit, Fig. 2 is a diagram showing a density distribution map of ganglion cells. Fig.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 망막 및 시신경 기능 평가 시스템(10)은 망막 이미지 촬영부(100) 및 세포 밀도 분포 생성부(110)를 포함한다.Referring to FIG. 2, the retina and optic nerve function evaluation system 10 according to an embodiment of the present invention includes a retinal image capturing unit 100 and a cell density distribution generating unit 110.

망막 이미지 촬영부(100)는 안구를 촬영하여 망막 영상 이미지를 생성할 수 있다. 망막 및 이를 구성하는 세포들은 투명하여 일반적인 촬영 수단으로 촬영이 쉽지 않다. 본 발명의 일 실시예에 따른 망막 이미지 촬영부(100)는 미분 간섭 현미경(DIC, differential interference microscope)로 구성될 수 있다. 미분 간섭 현미경은 빛을 두 개의 미세 차이가 나는 경로로 나누어 두 빛 사이의 광학 거리를 간섭으로 해석할 수 있다. 따라서, 광학 거리의 차이가 발생하면 간섭에 의한 이미징이 가능하기 때문에 투명한 세포의 이미지화가 가능할 수 있다.The retina image capturing unit 100 may capture an eyeball to generate a retinal image. The retina and the cells that make up it are transparent, making it difficult to shoot with general imaging means. The retinal image capturing unit 100 according to an exemplary embodiment of the present invention may include a differential interference microscope (DIC). Differential interference microscopy can divide light into two microscopic pathways and interpret the optical distance between two light as interference. Therefore, when a difference in optical distance occurs, imaging due to interference can be performed, so that image formation of a transparent cell can be possible.

망막 이미지 촬영부(100)는 안구에 광을 조사하는 광 조사부(101) 및 상기 안구로부터 반사된 광을 제공받아 안구에서 발생된 광의 수차를 보상하는 광 보상부(102), 광의 수차가 보상된 광이 유입되는 CCD를 포함하는 광 처리부(103)를 포함할 수 있다.The retina image photographing unit 100 includes a light irradiating unit 101 for irradiating light to the eyeball, an optical compensating unit 102 for compensating aberration of light generated in the eyeball by receiving the light reflected from the eyeball, And a light processing unit 103 including a CCD into which light is introduced.

광 조사부(101)는 적어도 촬상을 위한 광을 발생시키는 광원, 발생된 광원에서 특정 각도로 편광된 광만을 투과시키는 편광판, 편광된 광을 두 경로의 광으로 분산키는 월라스톤 프리즘, 배율 조절 및 광을 수렴시키는 대물 렌즈를 포함할 수 있다. 광 조사부(101)는 두 경로의 광을 망막에 제공할 수 있고, 이 광의 간섭을 이용하여 세포의 요철이나 광학적 두께의 차이가 명암이나, 빛깔의 차이로서 관측될 수 있다.The light irradiation unit 101 includes at least a light source for generating light for imaging, a polarizer for transmitting only the light polarized at a specific angle in the generated light source, a Wallstone prism for dispersing the polarized light into light of two paths, And an objective lens for converging the light. The light irradiating unit 101 can provide the light of the two paths to the retina, and the difference in irregularities and optical thickness of the cells can be observed as a difference in brightness and color using the interference of the light.

여기서, 망막 이미지 촬영부(100)는 실제 안구를 촬영하는 것으로 안구에 조사되는 광은 안구의 수정체와 각막을 통과 시 수차가 발생할 수 있으나, 이러한 광의 수차는 광 보상부(102)에서 보상될 수 있다. 광 보상부(102)는 파면 센서 및 광 보상 거울을 포함할 수 있다. 파면 센서는 안구에서 반사된 광의 수차를 감지할 수 있고, 수차에 의해 일그러진 파면(Wave front)을 분석할 수 있다. 광 보상 거울은 파면 센서에서 감지된 수차를 근거로 광을 보상할 수 있다. 광 보상 거울은 adaptive mirror일 수 있다. 즉, 광 보상부(102)는 보정 광학 기술(Adaptive Optics, AO)가 적용된 것으로 안구의 특성상 발생되는 수차를 보상하여 살아있는 생체내 (in vivo)에서 망막 신경 세포들의 촬상을 가능하게 한다.Here, the retinal image capturing unit 100 photographs an actual eyeball, and aberration may occur when light irradiated to the eyeball passes through the lens of the eyeball and the cornea. However, the aberration of the light may be compensated by the optical compensator 102 have. The optical compensation unit 102 may include a wavefront sensor and an optical compensation mirror. The wavefront sensor can sense the aberration of the light reflected from the eyeball and analyze the wave front distorted by the aberration. The optical compensation mirror can compensate the light based on the aberration detected by the wavefront sensor. The optical compensation mirror can be an adaptive mirror. That is, the optical compensation unit 102 is adapted with Adaptive Optics (AO), which compensates aberrations caused by the characteristics of the eyeball, thereby enabling imaging of the retinal nerve cells in vivo in the living body.

광 보상부(102)에서 보상된 광은 CCD로 유입될 수 있으며, 광 처리부(103)에서 망막 영상 이미지(RI)가 생성될 수 있다.The light compensated by the light compensating unit 102 may be introduced into the CCD, and the retinal image RI may be generated in the light processing unit 103.

망막 이미지 촬영부(100)는 망막 전체에 대한 촬상을 하여 망막 영상 이미지(RI)를 생성할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 배율 조절을 통해 망막의 특정 부위를 확대하여 촬상할 수 있으며, 평면 이동을 통해 관측 부위의 이동이 가능할 수 있다. 또한, 실시간 관측을 할 수 있으며 현재 관측하고 있는 화면에 대한 실시간 촬영도 가능할 수 있다. 또한, 몇몇 실시예에 따른 망막 이미지 촬영부(100)는 휘어져있는 망막의 굽힘 정도를 측정하고, 영상을 평평한 상태로 보정하여 망막 영상 이미지(RI)를 생성할 수도 있다.The retinal image capturing unit 100 may capture an image of the entire retina to generate a retinal image RI. However, the present invention is not limited thereto. The retina image capturing unit 100 may enlarge a specific region of the retina through magnification control, It is possible to move the observation region through the observation region. In addition, real-time observation can be performed and real-time shooting of the currently observed screen can be performed. In addition, the retinal image capturing unit 100 according to some embodiments may measure the degree of bending of the curved retina, and may correct the image to a flat state to generate a retinal image (RI).

망막 이미지 촬영부(100)는 생성된 망막 영상 이미지(RI)를 세포 밀도 분포 생성부(110)로 제공할 수 있다.The retinal image capturing unit 100 may provide the generated retinal image (RI) to the cell density distribution generating unit 110.

도 3에 도시된 바와 같이, 망막 영상 이미지(RI)는 길게 연장된 형상의 시신경과 회색의 원이 더 진한 회색의 원에 의해 둘러싸인 형상의 있는 수평 세포(amacrine cell: AC), 진한 회색의 타원 형상의 망막 신경절 세포(retinal ganglion cell: RGC) 및 이러한 세포들 사이를 지나는 혈관들이 표시될 수 있다.As shown in FIG. 3, the retinal image (RI) is composed of a long elongated optic nerve and a gray circle surrounded by a dark gray circle, such as an amacrine cell (AC), a dark gray ellipse Retinal ganglion cells (RGC) in shape and blood vessels passing between these cells can be displayed.

망막의 수평 세포, 망막 신경절 세포, 혈관들은 수행하는 기능뿐만 아니라 세포의 기본 모양 및 주행 방향 등 형태학적으로도 서로 상이하다. 본 발명의 망막 영상 이미지(RI)는 망막의 각 세포들의 외형 차이를 육안으로 확인할 수 있을 만큼 선명한 영상 이미지를 제공할 수 있다. Horizontal cells of the retina, retinal ganglion cells, and blood vessels are morphologically different from each other in terms of their functions, as well as their basic shapes and running directions. The retinal image (RI) of the present invention can provide a sharp image enough to visually confirm the appearance difference of each cell of the retina.

상술한 바와 같이, 망막 신경절 세포(retinal ganglion cell: RGC)의 분포 및 밀도가 망막 질환과 밀접한 관계가 있는 바, 세포 밀도 분포 생성부(110)는 제공된 망막 영상 이미지(RI)를 기준으로 망막 신경절 세포의 분포를 나타내는 세포 밀도 분포 맵(DM)을 생성할 수 있다.As described above, since the distribution and density of retinal ganglion cells (RGC) are closely related to the retinal disease, the cell density distribution generation unit 110 generates the retinal ganglion cell (RGC) A cell density distribution map (DM) showing the distribution of cells can be generated.

세포 밀도 분포 생성부(110)는 망막 영상 이미지(RI)에서 세포의 크기, 형상 등을 고려하여 망막 신경절 세포(RGC) 및 수평 세포(AC)를 구분할 수 있다.The cell density distribution generating unit 110 may classify the retinal ganglion cell (RGC) and the horizontal cell (AC) in consideration of the size and shape of the cell in the retinal image (RI).

세포 밀도 분포 생성부(110)는 망막 영상 이미지(RI)를 일정 크기의 서브 픽셀로 분할하고, 서브 픽셀보다 큰 세포를 망막 신경절 세포(RGC)로 분류하고, 서브 픽셀보다 작은 세포를 수평 세포(AC)로 분류할 수 있다. The cell density distribution generation unit 110 divides the retinal image RI into subpixels of a predetermined size, classifies cells larger than the subpixel as retinal ganglion cells RGC, AC).

또한, 세포 밀도 분포 생성부(110)는 세포 경계 영역의 음영 변화를 관측하여 수평 세포(AC)를 먼저 선별할 수 있다. 즉, 수평 세포(AC)의 경계 영역인 테두리가 중심 영역대비 진하게 표시되는 점을 감안하여, 수평 세포(AC)를 선별할 수 있다. 세포 밀도 분포 생성부(110)는 수평 세포(AC)를 제외한 나머지 세포에서 특정 크기 이상의 세포를 망막 신경절 세포(RGC)로 선별할 수도 있다.In addition, the cell density distribution generation unit 110 may first select the horizontal cell (AC) by observing the shading change in the cell boundary region. In other words, the horizontal cell (AC) can be selected in consideration of the fact that the border, which is the border region of the horizontal cell (AC), is displayed darker than the center region. The cell density distribution generation unit 110 may select cells of a specific size or larger from the remaining cells except the horizontal cell (AC) as retinal ganglion cells (RGC).

세포 밀도 분포 생성부(110)는 제공된 망막 영상 이미지(RI)에서 망막 신경절 세포(RGC), 수평 세포(AC)를 선별하고 각 세포의 위치 및 개수를 파악할 수 있다. The cell density distribution generation unit 110 can select the retinal ganglion cells (RGC) and horizontal cells (AC) from the provided retinal image (RI) and determine the position and number of each cell.

세포 밀도 분포 생성부(110)는 복수의 망막 영상 이미지(RI)를 망막 이미지 촬영부(100)로부터 제공받을 수 있다. 망막 이미지 촬영부(100)는 망막을 복수로 분할하여 각 부위를 촬영할 수 있는 바, 세포 밀도 분포 생성부(110)가 제공받은 하나의 망막 영상 이미지(RI)는 망막의 특정 부위를 촬영한 이미지일 수 있다.The cell density distribution generation unit 110 may receive a plurality of retinal image images RI from the retinal image pickup unit 100. [ The retinal image capturing unit 100 may divide the retina into a plurality of regions, and each region may be photographed. One retinal image RI provided by the cell density distribution generating unit 110 may be an image obtained by photographing a specific region of the retina Lt; / RTI >

세포 밀도 분포 생성부(110)는 제공받은 복수의 망막 영상 이미지(RI) 각각에 포함된 수평 세포(AC) 및 망막 신경절 세포(RGC)를 선별할 수 있다. 선별이 완료된 복수의 망막 영상 이미지(RI)는 망막 전체를 나타내는 하나의 이미지로 합쳐질 수 있고, 이를 기준으로 망막 부위에 따라 망막 신경절 세포(RGC)의 분포를 나타낸 망막 신경절 세포의 밀도 분포 맵이 생성될 수 있다. 망막 영상 이미지(RI)는 일정 순번을 가질 수 있고, 순번에 따라 하나의 이미지로 조합될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 복수의 망막 영상 이미지(RI)간에 연속되는 구조(예를 들어 혈관 등)를 확인하여 하나의 이미지로 조합될 수도 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며 망막 영상 이미지(RI)는 망막 전체를 촬영한 이미지일 수 있으며, 세포 밀도 분포 생성부(110)는 망막 이미지 촬영부(100)에서 제공된 망막 영상 이미지(RI)를 활용하여 망막 신경절 세포의 밀도 분포 맵을 생성할 수도 있다.The cell density distribution generation unit 110 may select horizontal cells (AC) and retinal ganglion cells (RGC) included in each of the plurality of retinal image images RI provided. A plurality of retinal image images (RI) having been sorted can be combined into one image representing the entire retina, and based on this, a density distribution map of retinal ganglion cells showing the distribution of retinal ganglion cells (RGC) . The retinal image images RI may have a predetermined sequence number and may be combined into one image according to the order of the numbers. However, the present invention is not limited to this, and the retinal image images RI may have a continuous structure (e.g., ) May be checked and combined into one image. However, the present invention is not limited to this. The retinal image RI may be an image of the entire retina, and the cell density distribution generator 110 may utilize the retinal image RI provided by the retinal image pickup unit 100 To generate a density distribution map of retinal ganglion cells.

또한, 몇몇 실시예에 따른 세포 밀도 분포 생성부(110)는 망막 영상 이미지(RI)에서 정상 망막 신경절 세포와 이상 망막 신경절 세포(RGC')를 선별할 수 있다. 여기서, 도 4는 이상 망막 신경절 세포(RGC')를 포함한 망막 영상 이미지(RI)를 나타낸 도면이다. 정상 망막 신경절 세포는 세포 중심부에 기포와 같은 이상 상태가 발생되지 않으나, 이상 망막 신경절 세포는 세포 사멸 시 발생하는 기포와 같은 이상 상태가 관측되는 것을 알 수 있다. 이러한 기포와 같은 이상 상태는 다양한 원인으로 인해 망막 신경절 세포(RGC)가 사멸되는 과정에서 나타날 수 있다. 세포 밀도 분포 생성부(110)는 이러한 이상 망막 신경절 세포와 정상 망막 신경절 세포를 구분할 수 있으며, 선별된 이상 망막 신경절 세포를 망막 신경절 세포의 수에서 차감할 수 있다. 다만 이에 한정되는 것은 아니며, 이상 망막 신경절 세포를 망막 신경절 세포의 밀도 분포 맵에 별도로 반영할 수도 있다.In addition, the cell density distribution generating unit 110 according to some embodiments may select normal retinal ganglion cells and abnormal retinal ganglion cells (RGC ') from a retinal image (RI). Here, FIG. 4 is a diagram showing a retinal image (RI) including the abnormal retinal ganglion cell (RGC '). Normal retinal ganglion cells do not have abnormalities such as bubbles in the central part of the cell, but abnormality such as air bubbles which occur during apoptosis is observed in abnormal retinal ganglion cells. Such abnormalities such as bubbles can occur in the process of RGC death due to various causes. The cell density distribution generation unit 110 can distinguish the abnormal RGC from the normal RGC, and the selected abnormal RGC cells can be deducted from the number of retinal ganglion cells. However, the present invention is not limited thereto, and the abnormal retinal ganglion cells may be separately reflected in the density distribution map of retinal ganglion cells.

도 5는 망막 신경절 세포의 밀도 분포 맵을 나타낸 도면이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 망막 신경절 세포의 밀도는 각 영역에서 일정 수치로 표시될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 몇몇 실시예에서 망막 신경절 세포의 밀도 분포 맵은 망막 영역을 서브 픽셀로 분할한 상태에서 각 픽셀의 색 차이로서 망막 신경절 세포와 다른 세포를 구분할 수 있다. 여기서, 망막 신경절 세포의 밀도는 픽셀의 색 농도로써 표시할 수 있다. 망막 신경절 세포의 밀도 분포 맵은 위치에 따른 망막 신경절 세포(RGC)의 수를 용이하게 파악할 수 있으며, 이러한 세포 수는 직접적인 방법으로 산출된 것으로 간접적인 진단 방법대비 높은 정확성을 제공할 수 있다.FIG. 5 is a diagram showing a density distribution map of retinal ganglion cells. FIG. As shown in FIG. 5, the density of retinal ganglion cells can be expressed by a constant value in each region, but is not limited thereto. In some embodiments, the density distribution map of the retinal ganglion cells can distinguish retinal ganglion cells from other cells as the color difference of each pixel in a state in which the retinal region is divided into subpixels. Here, the density of retinal ganglion cells can be represented by the color density of the pixels. The density distribution map of retinal ganglion cells can easily grasp the number of retinal ganglion cells (RGCs) by location, and the number of such cells can be calculated by a direct method, which can provide a higher accuracy than an indirect method of diagnosis.

생성된 망막 신경절 세포의 밀도 분포 맵(DM) 및 망막 영상 이미지(RI) 는 데이터 저장부(120)에 저장될 수 있다. 망막 및 시신경 기능 평가 시스템(10)은 일정 시간 주기에 따라, 망막 영상 이미지(RI) 및 신경절 세포의 밀도 분포 맵을 생성할 수 있으며, 생성된 데이터들은 데이터 저장부(120)에 저장될 수 있다. 예시적으로, 1년에 한번, 정기 검진을 수행하여 망막 영상 이미지(RI) 및 망막 신경절 세포의 밀도 분포 맵을 생성할 수 있고, 생성된 데이터들은 데이터 저장부(120)에 저장될 수 있다. 상기 데이터들은 현재의 검진 자료뿐만 아니라 미래의 검진 시 비교 자료로써 활용될 수 있다.The density distribution map DM and the retinal image RI of the generated retinal ganglion cells can be stored in the data storage unit 120. The retinal and optic nerve function evaluation system 10 may generate a retinal image image (RI) and a density distribution map of ganglion cells according to a predetermined time period, and the generated data may be stored in the data storage unit 120 . Illustratively, once a year, periodic screening can be performed to generate a retinal image (RI) and a density distribution map of retinal ganglion cells, and the generated data can be stored in the data storage unit 120. The data can be used as a reference for future screening as well as current screening data.

망막 및 시신경 기능 평가 시스템(10)은 기능 정보 생성부(130)를 더 포함할 수 있으며, 기능 정보 생성부(130)는 망막 신경절 세포의 밀도 분포 맵(DM)과 망막 영상 이미지(RI)를 데이터 저장부(120)에서 제공받을 수 있으며, 이를 분석하여 망막 및 시신경 기능 정보를 생성할 수 있다. 망막 및 시신경 기능 정보는 대상자의 현재 망막 및 시신경 상태를 직접적으로 확인할 수 있는 정보일 수 있다. 망막 및 시신경 기능 정보는 현재 대상자의 망막 신경절 세포의 수, 망막 신경절 세포의 밀도 분포 및 이상 망막 신경절 세포의 수 등을 포함할 수 있으며, 현재 대상자 세포 수 및 밀도 분포가 정상 수치 범위인 지 여부도 알려줄 수 있다. The retina and optic nerve function evaluation system 10 may further include a function information generation unit 130. The function information generation unit 130 may include a density distribution map DM of the retinal ganglion cells and a retinal image RI And may be provided in the data storage unit 120 and may be analyzed to generate retina and optic nerve function information. The retina and optic nerve function information may be information that can directly identify the subject's current retina and optic nerve status. Retina and optic nerve function information may include the number of retinal ganglion cells present in the subject, the density distribution of retinal ganglion cells, and the number of abnormal retinal ganglion cells, and whether current cell numbers and density distributions are within normal ranges You can tell.

또한, 망막 및 시신경 기능 정보는 종래 생성된 망막 영상 이미지와 망막 신경절 세포의 밀도 분포 맵을 현재의 것과 비교, 분석하여 생성될 수도 있다. 즉, 망막 및 시신경 기능 정보는 1년에 한번, 정기 검진 등을 수행하여 생성될 수 있으며 대상자의 상태를 비교, 분석하여 제공할 수도 있다.In addition, the retina and optic nerve function information may be generated by comparing the previously generated retinal image and the density distribution map of the retinal ganglion cell with the current one. That is, the retina and optic nerve function information can be generated by performing a regular checkup once a year, and can be provided to compare and analyze the state of the subject.

또한, 몇몇 실시예에 따른 망막 신경절 세포의 밀도 분포 맵은 이상 망막 신경절 세포를 별도로 표시할 수 있다. 이러한 이상 망막 신경절 세포와 관련된 정보는 망막 및 시신경 기능 정보에 포함될 수 있으며, 이상 망막 신경절 세포 수 증가를 대상자에게 제공하여 질환의 조기 진단을 가능케 한다.In addition, the density distribution map of retinal ganglion cells according to some embodiments may separately display abnormal retinal ganglion cells. Information related to these abnormal retinal ganglion cells can be included in the retina and optic nerve function information, and provides an increased number of abnormal retinal ganglion cells to the subject, thereby enabling early diagnosis of the disease.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 망막 및 시신경 기능 정보 출력 방법에 대해 검토하도록 한다.Hereinafter, a method of outputting function information of the retina and optic nerve according to an embodiment of the present invention will be described.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 망막 및 시신경 기능 정보 출력 방법의 순서도이다. 여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 망막 및 시신경 기능 정보 출력 방법은 상술한 망막 및 시신경 기능 평가 시스템(10)을 통해 수행될 수 있다. 따라서, 도 1 내지 도 5가 참조될 수 있으며, 중복되는 설명은 생략하도록 한다. 6 is a flowchart of a method of outputting function information of the retina and optic nerve according to an embodiment of the present invention. Here, the method of outputting retina and optic nerve function information according to an embodiment of the present invention may be performed through the above-described retina and optic nerve function evaluation system 10. Thus, Figures 1 to 5 can be referred to, and overlapping descriptions will be omitted.

도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 망막 및 시신경 기능 정보 출력 방법은 안구를 촬영하여 망막 영상 이미지를 생성하는 단계(S100), 망막 신경절 세포의 분포를 나타내는 망막 신경절 세포 밀도 분포 맵을 생성하는 단계(S110), 기능 정보를 생성하는 단계(S120)를 포함한다.Referring to FIG. 6, the method of outputting retina and optic nerve function information according to an embodiment of the present invention includes generating a retinal image by photographing an eyeball (S100), displaying a retinal ganglion cell density distribution map (S110), and generating the function information (S120).

먼저, 망막 영상 이미지를 생성한다(S100). First, a retinal image is generated (S100).

망막 영상 이미지(RI)의 생성은 망막 이미지 촬영부(100)에서 수행될 수 있다. 망막 이미지 촬영부(100)는 미분 간섭 현미경(DIC, differential interference microscope)로 구성될 수 있으며, 광학 거리 차이의 발생에 따라 간섭에 의한 이미징이 가능하기 때문에 투명한 세포의 이미지화가 가능할 수 있다. 또한, 망막 이미지 촬영부(100)는 파면 센서 및 광 보상 거울을 포함할 수 있다. 파면 센서는 안구에서 반사된 광의 수차를 감지할 수 있고, 수차에 의해 일그러진 파면(Wave front)을 분석할 수 있다. 광 보상 거울은 파면 센서에서 감지된 수차를 근거로 광을 보상할 수 있다. 광 보상 거울은 adaptive mirror 일 수 있다. 즉, 망막 이미지 촬영부(100)는 보정 광학 기술(Adaptive Optics, AO)가 적용된 것으로 안구의 특성상 발생되는 수차를 보상하고 살아있는 생체 내(in vivo)에서 망막 신경 세포들의 촬상을 가능하게 하며, 투명한 망막 세포들이 표시되는 망막 영상 이미지(RI)를 생성할 수 있다.The generation of the retinal image RI may be performed in the retinal image capturing unit 100. [ The retinal image capturing unit 100 may be composed of a differential interference microscope (DIC). Since the imaging due to the interference can be performed according to the occurrence of the optical distance difference, it is possible to image the transparent cells. In addition, the retinal image capturing unit 100 may include a wavefront sensor and an optical compensation mirror. The wavefront sensor can sense the aberration of the light reflected from the eyeball and analyze the wave front distorted by the aberration. The optical compensation mirror can compensate the light based on the aberration detected by the wavefront sensor. The optical compensation mirror can be an adaptive mirror. That is, the retinal image capturing unit 100 is adapted with adaptive optics (AO), which compensates aberrations caused by the nature of the eyeball and enables imaging of the retinal nerve cells in vivo in the living body, It is possible to generate a retinal image (RI) in which retinal cells are displayed.

이어서, 망막 신경절 세포 밀도 분포를 생성한다(S110).Then, a retinal ganglion cell density distribution is generated (S110).

망막 영상 이미지(RI)에서 세포의 크기, 형상 등을 고려하여 망막 신경절 세포(RGC) 및 수평 세포(AC)를 구분할 수 있다. 망막 영상 이미지(RI)는 일정 크기의 서브 픽셀로 분할될 수 있고, 서브 픽셀보다 큰 세포는 망막 신경절 세포(RGC)로 분류되고, 서브 픽셀보다 작은 세포는 수평 세포(AC)로 분류될 수 있다. 또한, 수평 세포(AC)의 경계 영역인 테두리가 중심 영역대비 진하게 표시되는 점을 감안하여, 수평 세포(AC)가 먼저 선별될 수 있다. 즉, 선별된 수평 세포(AC)가 제외된 나머지 세포에서 특정 크기 이상의 세포가 망막 신경절 세포(RGC)로 선별될 수 있다.Retinal ganglion cells (RGC) and horizontal cells (AC) can be distinguished in the retinal image (RI) considering the size and shape of the cells. The retinal image (RI) can be divided into subpixels of a certain size, cells larger than subpixels can be classified as retinal ganglion cells (RGC), and cells smaller than subpixels can be classified as horizontal cells (AC) . Also, considering that the border, which is the border region of the horizontal cell (AC), is displayed darker than the center region, the horizontal cell (AC) can be selected first. That is, cells larger than a certain size can be selected as retinal ganglion cells (RGC) in the remaining cells except for the selected horizontal cells (AC).

여기서, 망막 영상 이미지(RI)는 특정 영역을 촬영한 이미지일 수 있으며, 복수로 제공될 수 있다. 각각의 망막 영상 이미지(RI)는 수평 세포, 망막 신경절 세포가 선별될 수 있다. 선별이 완료된 복수의 망막 영상 이미지(RI)는 망막 전체를 나타내는 하나의 이미지로 합쳐질 수 있고, 이를 기준으로 망막 부위에 따라 망막 신경절 세포(RGC)의 분포를 나타낸 망막 신경절 세포의 밀도 분포 맵이 생성될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며 망막 영상 이미지(RI)는 망막 전체를 촬영한 이미지일 수 있으며, 망막 이미지 촬영부(100)에서 제공된 망막 영상 이미지(RI)를 활용하여 망막 신경절 세포의 밀도 분포 맵이 생성될 수도 있다. 이러한 망막 신경절 세포의 밀도 분포 맵(DM)은 세포 밀도 분포 생성부(110)에서 생성될 수 있다. Here, the retinal image RI may be an image of a specific region, and may be provided in plurality. Each retinal imaging image (RI) can be screened for horizontal cells, retinal ganglion cells. A plurality of retinal image images (RI) having been sorted can be combined into one image representing the entire retina, and based on this, a density distribution map of retinal ganglion cells showing the distribution of retinal ganglion cells (RGC) . However, the present invention is not limited thereto. The retinal image RI may be an image of the entire retina, and the density distribution map of the retinal ganglion cells may be obtained using the retinal image RI provided by the retinal image pickup unit 100 . The density distribution map (DM) of the retinal ganglion cells can be generated in the cell density distribution generation unit 110.

또한, 몇몇 실시예에서, 세포 밀도 분포 생성부(110)는 정상 망막 신경절 세포와 이상 망막 신경절 세포를 구분할 수 있다. 선별된 이상 망막 신경절 세포는 정상 망막 신경절 세포의 수에서 차감될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 이상 망막 신경절 세포를 망막 신경절 세포의 밀도 분포 맵에 별도로 반영할 수도 있다.Further, in some embodiments, the cell density distribution generation unit 110 can distinguish normal retinal ganglion cells from abnormal retinal ganglion cells. The selected abnormal retinal ganglion cells may be deducted from the number of normal retinal ganglion cells, but the present invention is not limited thereto. The abnormal retinal ganglion cells may be separately reflected in the density distribution map of retinal ganglion cells.

이어서, 기능 정보를 생성한다(S120).Then, function information is generated (S120).

기능 정보는 대상자의 현재 망막 및 시신경 상태를 직접적으로 제공할 수 있는 정보일 수 있다. 망막 및 시신경 기능 정보는 망막 영상 이미지(RI)와 망막 신경절 세포의 밀도 분포 맵(DM)을 분석하여 생성될 수 있다. 망막 및 시신경 기능 정보는 적어도 현재 환자의 망막 신경절 세포의 수, 망막 신경절 세포의 밀도 분포 및 이상 망막 신경절 세포의 수 등을 포함할 수 있으며, 현재 환자의 망막 신경절 세포 수 및 밀도 분포가 정상 수치 범위인 지 여부를 알려줄 수 있다. 이러한 망막 및 시신경 기능 정보는 기능 정보 생성부(130)에서 생성될 있다. 기능 정보 생성부(130)는 망막 신경절 세포의 밀도 분포 맵(DM)과 망막 영상 이미지(RI)를 데이터 저장부(120)에서 제공받을 수 있으며, 이를 분석하여 망막 및 시신경 기능 정보를 생성할 수 있다.The function information may be information that can directly provide the subject's current retina and optic nerve state. Retina and optic nerve function information can be generated by analyzing the retinal image (RI) and the density distribution map (DM) of retinal ganglion cells. Retinal and optic nerve function information may include at least the number of retinal ganglion cells in the current patient, the density distribution of retinal ganglion cells and the number of abnormal retinal ganglion cells, Or not. The retinal and optic nerve function information is generated in the function information generating unit 130. The function information generating unit 130 may receive the density distribution map DM of the retinal ganglion cells and the retinal image RI from the data storage unit 120 and analyze the information to generate the retina and optic nerve function information have.

또한, 망막 및 시신경 기능 정보는 종래 생성된 망막 영상 이미지와 망막 신경절 세포의 밀도 분포 맵을 현재의 것과 비교, 분석한 데이터를 포함할 수 있다. 즉, 망막 및 시신경 기능 정보는 1년에 한번, 정기 검진 등을 수행하여 생성될 수 있으며 대상자의 망막 및 시신경 상태를 비교, 분석하여 제공할 수도 있다. In addition, the retina and optic nerve function information may include data obtained by comparing the density map of the retinal ganglion cell and the retinal ganglion cell obtained in the past with the current one. That is, the retina and optic nerve function information may be generated once a year by performing periodic screening, etc., and may be provided to compare and analyze the subject's retina and optic nerve state.

또한, 몇몇 실시예에 따른 망막 신경절 세포의 분포 맵은 이상 망막 신경절 세포를 별도로 표시할 수 있다. 이러한 이상 망막 신경절 세포와 관련된 정보는 망막 및 시신경 기능 정보에 포함될 수 있으며, 이상 망막 신경절 세포 수 증가를 환자에게 제공하여 망막 및 시신경 질환의 조기 진단을 가능케 한다.In addition, the distribution map of retinal ganglion cells according to some embodiments may separately display abnormal retinal ganglion cells. Information related to these abnormal retinal ganglion cells can be included in the retina and optic nerve function information, and provides an increased number of abnormal retinal ganglion cells to enable early diagnosis of retinal and optic nerve diseases.

본 발명의 일 실시예 따른 망막 및 시신경 기능 정보 출력 방법은 망막 영상 이미지와 망막 신경절 세포의 밀도 분포 맵을 분석하여 망막 및 시신경 상태에 대한 정보를 대상자에게 제공할 수 있다.The retina and optic nerve function information output method according to an embodiment of the present invention can provide information on the retina and the optic nerve state to the subject by analyzing the retinal image and the density distribution map of the retinal ganglion cell.

망막 영상 이미지는 대상자의 망막을 촬상하여 생성되는 것으로, 이의 생성 과정은 일시적이며, 인체에 직접적인 영향을 주는 것이 아니다. 또한, 망막 영상 이미지는 망막 신경절 세포와 다른 세포를 육안으로 구분할 수 있을 정도로 정밀하게 생성될 수 있고, 이의 밀도 분포 맵이 자동으로 생성되는 바, 의사 등의 높은 수준의 의학적 지시 또는 경험을 요하지 않더라도 대상자에게 용이하게 망막 질환의 정보를 제공할 수 있다.The retinal image is generated by imaging the retina of the subject. The production process of the retina is transient and does not directly affect the human body. In addition, the retinal image can be precisely generated to visually distinguish retinal ganglion cells and other cells, and its density distribution map is automatically generated, and even if it does not require a high level of medical instruction or experience by a physician The subject can easily provide information on the retinal disease.

이상에서 설명한 실시예들에 따른 망막 및 시신경 기능 정보를 출력하는 방법에 의한 동작은, 적어도 부분적으로 컴퓨터 프로그램으로 구현되고 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 기록될 수 있다. 실시예들에 따른 망막 및 시신경 기능 정보를 출력하는 방법에 의한 동작을 구현하기 위한 프로그램이 기록되고 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수도 있다. 또한, 본 실시예를 구현하기 위한 기능적인 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트(segment)들은 본 실시예가 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에 의해 용이하게 이해될 수 있을 것이다.The operation by the method of outputting the retinal and optic nerve function information according to the embodiments described above can be at least partially implemented in a computer program and recorded on a computer readable recording medium. A program for realizing an operation by a method of outputting retina and optic nerve function information according to the embodiments is recorded and a computer-readable recording medium includes all kinds of recording devices for storing data that can be read by a computer do. Examples of the computer-readable recording medium include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, optical data storage, and the like. The computer readable recording medium may also be distributed over a networked computer system so that computer readable code is stored and executed in a distributed manner. In addition, functional programs, codes, and code segments for implementing the present embodiment may be easily understood by those skilled in the art to which this embodiment belongs.

이상에서는 실시예들을 참조하여 설명하였지만 본 발명은 이러한 실시예들 또는 도면에 의해 한정되는 것으로 해석되어서는 안 되며, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments or constructions, It will be understood that the invention can be variously modified and changed without departing from the spirit and scope of the invention.

10: 망막 및 시신경 기능 평가 시스템
100: 망막 이미지 촬영부
110: 세포 밀도 분포 생성부
120: 데이터 저장부
130: 정보 생성부
10: Retina and optic nerve function evaluation system
100: retinal image capturing unit
110: cell density distribution generating unit
120: Data storage unit
130:

Claims (11)

안구를 촬영하여 망막 영상 이미지를 생성하는 망막 이미지 촬영부; 및
상기 망막 영상 이미지에서 적어도 망막 신경절 세포, 수평 세포를 식별하고, 상기 망막 신경절 세포의 분포를 나타내는 망막 신경절 세포의 밀도 분포 맵을 생성하는 세포 밀도 분포 생성부를 포함하는 망막 및 시신경 기능 평가 시스템.
A retinal image capturing unit for capturing an eyeball to generate a retinal image; And
And a cell density distribution generating unit for identifying at least the retinal ganglion cells and horizontal cells in the retinal image and generating a density distribution map of retinal ganglion cells indicating the distribution of the retinal ganglion cells.
제1 항에 있어서,
상기 세포 밀도 분포 생성부는 상기 망막 영상 이미지에서 세포의 크기, 형상을 고려하여 상기 망막 신경절 세포 및 상기 수평 세포를 분류하는 망막 및 시신경 기능 평가 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the cell density distribution generating unit classifies the retinal ganglion cells and the horizontal cells in consideration of the size and shape of cells in the retinal image.
제2 항에 있어서,
상기 세포 밀도 분포 생성부는 상기 망막 영상 이미지를 일정 크기의 서브 픽셀로 분할하고, 상기 서브 픽셀보다 큰 세포를 상기 망막 신경절 세포로 분류하고, 상기 서브 픽셀보다 작은 세포를 상기 수평 세포로 분류하는 망막 및 시신경 기능 평가 시스템.
3. The method of claim 2,
The cell density distribution generator divides the retinal image into sub-pixels of a predetermined size, classifies cells larger than the sub-pixels into the retinal ganglion cells, and classifies cells smaller than the sub-pixels into the horizontal cells. Optic nerve function evaluation system.
제3 항에 있어서,
상기 세포 밀도 분포 생성부는 상기 수평 세포의 경계 영역의 음영 변화를 관측하여 상기 수평 세포를 선별하는 망막 및 시신경 기능 평가 시스템.
The method of claim 3,
Wherein the cell density distribution generation unit selects a horizontal cell by observing a change in shading in a boundary region of the horizontal cell.
제1 항에 있어서,
상기 망막 이미지 촬영부는,
상기 안구에 광을 조사하는 광 조사부 및 상기 안구로부터 반사된 광을 제공받아 상기 안구에서 발생된 광의 수차를 보상하는 광 보상부를 포함하는 망막 및 시신경 기능 평가 시스템.
The method according to claim 1,
The retina image capturing unit includes:
A light irradiating unit for irradiating light to the eyeball; and an optical compensator for receiving light reflected from the eyeball and compensating for aberration of light generated in the eyeball.
제1 항에 있어서,
상기 망막 영상 이미지 및 상기 망막 신경절의 세포 밀도 분포 맵을 저장하는 데이터 저장부 및
상기 망막 영상 이미지 및 상기 망막 신경절의 세포 밀도 분포 맵을 분석하여 망막 및 시신경 기능 정보를 생성하는 기능 정보 생성부를 더 포함하는 망막 및 시신경 기능 평가 시스템.
The method according to claim 1,
A data storage unit for storing the retinal image and the cell density distribution map of the retinal ganglion;
And a function information generating unit for generating retina and optic nerve function information by analyzing the retinal image and the cell density distribution map of the retinal ganglion.
안구를 촬영하여 망막 영상 이미지를 생성하는 단계;
상기 망막 영상 이미지에서 적어도 망막 신경절 세포, 수평 세포를 식별하고, 상기 망막 신경절 세포의 분포를 나타내는 세포 밀도 분포 맵을 생성하는 단계; 및
상기 망막 영상 이미지 및 상기 세포 밀도 분포 맵을 분석하여 기능 정보를 생성하는 단계를 포함하는 망막 및 시신경 기능 정보 출력 방법.
Capturing an eyeball to generate a retinal image;
Identifying at least retinal ganglion cells and horizontal cells in the retinal image and generating a cell density distribution map indicating the distribution of the retinal ganglion cells; And
And analyzing the retinal image and the cell density distribution map to generate functional information.
제7 항에 있어서,
상기 망막 신경절 세포 및 상기 수평 세포는 상기 망막 영상 이미지에서 세포의 크기, 형상을 고려하여 분류되는 망막 및 시신경 기능 정보 출력 방법.
8. The method of claim 7,
Wherein the retinal ganglion cells and the horizontal cells are classified according to the size and shape of cells in the retinal image.
제8 항에 있어서,
상기 망막 영상 이미지는 일정 크기의 서브 픽셀로 분할되고,
상기 서브 픽셀보다 큰 세포를 상기 망막 신경절 세포로 분류하고, 상기 서브 픽셀보다 작은 세포를 상기 수평 세포로 분류하는 망막 및 시신경 기능 정보 출력 방법.
9. The method of claim 8,
The retinal image is divided into subpixels of a predetermined size,
And classifying cells larger than the subpixel as the retinal ganglion cells and classifying cells smaller than the subpixel as the horizontal cells.
제7 항에 있어서,
상기 망막 영상 이미지는 상기 안구에 광을 조사하고, 상기 안구로부터 반사된 광을 제공받아 상기 안구에서 발생된 광의 수차를 보상하여 생성되는 망막 및 시신경 기능 정보 출력 방법.
8. The method of claim 7,
Wherein the retinal image is generated by irradiating light to the eyeball and compensating for aberration of light generated in the eyeball by receiving light reflected from the eyeball.
제7 항에 있어서,
상기 망막 영상 이미지 및 상기 망막 신경절의 세포 밀도 분포 맵을 저장하는 단계를 더 포함하는 망막 및 시신경 기능 정보 출력 방법.
8. The method of claim 7,
Further comprising the step of storing the retinal image and the cell density distribution map of the retinal ganglion.
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